論一下無動力外骨骼

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 16:16:44
最近在那兔論壇的一個貼紙,一只特殊兔談到古代武將都有外骨骼,才能以寡敵眾(雜兵沒有)。然而,這些外骨骼並沒有那麼神秘,是不帶動力的,完全靠使用者只身體力,「以力带力,以力强力,以力传力,以力发力」,而且設計要講求輕量化靈活,會阻礙行動的外骨骼就是失敗之作。

其實道理上是很簡單,這種無動力外骨骼需要做的是兩種功能:1.分擔負重 2.分散肌肉負荷

1.分擔負重
這個洛馬已經在做,見連結:http://news.xinhuanet.com/mil/2014-09/09/c_126966935.htm
我們一般提重物的時候,其實對重物施加了兩道力:1.移動重物 2.維持重物的高度
這種分擔負重的外骨架,能夠通過本身將重量直接透過外骨骼傳到地面,大幅減少了身體要直接承受的重量,行軍時也可減少對關節的負擔。

其實還有另一個例子,就是「鐵蓮花」

鐵蓮花事實上就是把出拳時,施加到指骨上的壓力轉移到手掌骨上的外骨架。

力分為作用力和反作用力,總是成對出現的。假如我打出一拳有100的力,那我的身體也要承受100的力,因此身體的承受力限制了我們能夠發出的力度。鐵連花就是把負荷從較脆弱的指骨轉移到較強的掌骨,而增加了可承受力度,打出更強的拳。

如果我有一套從手到地的外骨架,照樣打出一拳,那麼整個反作用力將會經過外骨骼傳到地下而不經我的身體,減少了身體需要抵抗的力量,那麼身體發出的力,就能更大程度地傳到對手身上,增強攻擊力。

2.分散肌肉負荷

這就是其中一種了。人體的結構是以靈活而非效率為重點的,換言之,我們身體是以犧牲負重和移動能力為代價換取靈活性的。相對而言,如果我們利用外部結構,稍為犧牲一點點靈活性的話,我們的身體利用率也會大幅提高。

人的肌肉大都是成組出現的,分別是屈肌和伸肌。可惜大多數情況下,我們在每種工況都只需使用其中一組,另一組則只作復位用途。

在利用率較低的一組肌肉的對應動作中增加一組彈性構件,就可增加該組肌肉的負荷,並在使用高工況的一組肌肉時釋放動力,減輕高工況肌肉的負荷。

==========

另一種則是連動裝置,我們很多動作都是成組活動的,但事實上真正高工況的肌肉只有其中一組,另一組是控制位置用的,如果把兩組肌肉的動作進行連動的話,就可以直接讓低工況肌肉協助高工況肌肉發力。
例子:http://kejiao.cntv.cn/C24907/cla ... 120207/109969.shtml
在我愛發明的鐵臂神足中的鐵手,那個前臂斷肢的農夫的義肢的大姆指,就是利用肘關節來控制的,這就是連動輔助的一種。

===========

除了體力輔助外,還有其它用途的無動力外骨架如下圖:
http://image.baidu.com/i?ct=5033 ... w4AzdH3Fmn8lcAzdH3F

這種其實也算是負荷轉移的外骨架,但主要目的是減輕攝影師手部動作對攝影機的震動影響拍攝質素。
問題來了,如果這種手部支架能夠小型化,並配給予狙擊手使用,會發生甚麼事?
最近在那兔論壇的一個貼紙,一只特殊兔談到古代武將都有外骨骼,才能以寡敵眾(雜兵沒有)。然而,這些外骨骼並沒有那麼神秘,是不帶動力的,完全靠使用者只身體力,「以力带力,以力强力,以力传力,以力发力」,而且設計要講求輕量化靈活,會阻礙行動的外骨骼就是失敗之作。

其實道理上是很簡單,這種無動力外骨骼需要做的是兩種功能:1.分擔負重 2.分散肌肉負荷

1.分擔負重
這個洛馬已經在做,見連結:http://news.xinhuanet.com/mil/2014-09/09/c_126966935.htm
我們一般提重物的時候,其實對重物施加了兩道力:1.移動重物 2.維持重物的高度
這種分擔負重的外骨架,能夠通過本身將重量直接透過外骨骼傳到地面,大幅減少了身體要直接承受的重量,行軍時也可減少對關節的負擔。

其實還有另一個例子,就是「鐵蓮花」

鐵蓮花事實上就是把出拳時,施加到指骨上的壓力轉移到手掌骨上的外骨架。

力分為作用力和反作用力,總是成對出現的。假如我打出一拳有100的力,那我的身體也要承受100的力,因此身體的承受力限制了我們能夠發出的力度。鐵連花就是把負荷從較脆弱的指骨轉移到較強的掌骨,而增加了可承受力度,打出更強的拳。

如果我有一套從手到地的外骨架,照樣打出一拳,那麼整個反作用力將會經過外骨骼傳到地下而不經我的身體,減少了身體需要抵抗的力量,那麼身體發出的力,就能更大程度地傳到對手身上,增強攻擊力。

2.分散肌肉負荷

這就是其中一種了。人體的結構是以靈活而非效率為重點的,換言之,我們身體是以犧牲負重和移動能力為代價換取靈活性的。相對而言,如果我們利用外部結構,稍為犧牲一點點靈活性的話,我們的身體利用率也會大幅提高。

人的肌肉大都是成組出現的,分別是屈肌和伸肌。可惜大多數情況下,我們在每種工況都只需使用其中一組,另一組則只作復位用途。

在利用率較低的一組肌肉的對應動作中增加一組彈性構件,就可增加該組肌肉的負荷,並在使用高工況的一組肌肉時釋放動力,減輕高工況肌肉的負荷。

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另一種則是連動裝置,我們很多動作都是成組活動的,但事實上真正高工況的肌肉只有其中一組,另一組是控制位置用的,如果把兩組肌肉的動作進行連動的話,就可以直接讓低工況肌肉協助高工況肌肉發力。
例子:http://kejiao.cntv.cn/C24907/cla ... 120207/109969.shtml
在我愛發明的鐵臂神足中的鐵手,那個前臂斷肢的農夫的義肢的大姆指,就是利用肘關節來控制的,這就是連動輔助的一種。

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除了體力輔助外,還有其它用途的無動力外骨架如下圖:
http://image.baidu.com/i?ct=5033 ... w4AzdH3Fmn8lcAzdH3F

這種其實也算是負荷轉移的外骨架,但主要目的是減輕攝影師手部動作對攝影機的震動影響拍攝質素。
問題來了,如果這種手部支架能夠小型化,並配給予狙擊手使用,會發生甚麼事?