超级军网“机械战警”诞生 智能“外骨骼”使你成为大力士
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/27 17:16:05
国际先驱导报文章如果背上数十公斤的重物，在崎岖不平的山路上走上几英里，即便是最强壮的人也难免叫苦不迭。但是应用加州大学伯克利分校的科学家最近研制出的一种肩背机器人，人们就可以从重负下解脱出来，即使背负重物也能从容远行或是轻松攀爬高楼。看到它，恐怕不少人都会觉得科幻影片中的“机械战警”来了。局域网神经和机械肌肉研究者把该机器人称为“伯克利末端外骨骼”（BLEEX），BLEEX包括可以牢牢地固定在使用者脚上但又不会和使用者摩擦的金属支架，以及用来承载重物的背包式外架和动力设备等。在该装置中总共有40多个传感器以及液压关节，它们组成了一个类似人类神经系统的局域网。一些传感器安装在鞋垫中，它们会将信息传给电脑，并根据使用者的动作计算出所需的力量分配，从而使佩带者的负荷达到最少。使用目前型号的这种机械外骨骼，使用者还需要穿一双改进的军靴，军靴和该外骨骼连在一起。如果能量耗尽，使用者可以把机械外骨骼轻而易举地拆除并折叠成一个大背包。
负责该产品研制的加大伯克利分校机器人和人体工程实验室主任霍马宏·卡则鲁尼说：“我们建造的这种外骨骼结合了人控系统和机械‘肌肉’。它易操作，符合人体工程学，佩带者可以穿着它轻松自如地走、蹲、弯腰。使用者可以在扛着沉重设备的情况下，依然健步如飞。”
这种装置对那些需要背负重物长距离徒步行走的作业者来说，是个无价之宝：战场上的救护员可以依靠它把伤员背下火线；救火队员可以穿着它把消防器材扛上楼顶；在车辆无法到达的地方，救援人员可以倚仗它把食物和药品送到灾民手中；而行走有困难或腿力有限的人也会大大获益。举重若轻：170磅=5磅
出乎人们想像的是，这种设备上并无操纵杆和按钮一类的东西。它可以和使用者的身体合一。佩带者不需要经过特别训练就可以使用它。在实验中，一般人穿上这个重达100磅的设备外加70磅的负重，行走起来却像仅仅拿着5磅重的物品一样轻松。
研究者还在继续研究如何提高这种外骨骼的性能，主攻方向是如何缩小它的部件。研究者们也在研制一种更安静、更强劲的引擎以及更智能化的控制系统。在未来6个月内，这种外骨胳的负重量将能够达到120磅。另外，研究者们还在研制可以使佩带者奔跑和跳跃的“外骨骼腿”。当然，他们首先要做的是分析人类的步伐。他们收集了人类行走和运动的信息——包括前行所需的推进力和足踝的扭力到膝关节的减震力等，总之目的是研制出可适应人类各种运动方式的外骨骼。
卡则鲁尼说：“从50年代起，科学家和工程师们就想制造出可以增强肌肉力量的机器人，但他们都失败了。只是近来工程学上的突破，才使人类的这个梦想得以成真。”国际先驱导报文章如果背上数十公斤的重物，在崎岖不平的山路上走上几英里，即便是最强壮的人也难免叫苦不迭。但是应用加州大学伯克利分校的科学家最近研制出的一种肩背机器人，人们就可以从重负下解脱出来，即使背负重物也能从容远行或是轻松攀爬高楼。看到它，恐怕不少人都会觉得科幻影片中的“机械战警”来了。局域网神经和机械肌肉研究者把该机器人称为“伯克利末端外骨骼”（BLEEX），BLEEX包括可以牢牢地固定在使用者脚上但又不会和使用者摩擦的金属支架，以及用来承载重物的背包式外架和动力设备等。在该装置中总共有40多个传感器以及液压关节，它们组成了一个类似人类神经系统的局域网。一些传感器安装在鞋垫中，它们会将信息传给电脑，并根据使用者的动作计算出所需的力量分配，从而使佩带者的负荷达到最少。使用目前型号的这种机械外骨骼，使用者还需要穿一双改进的军靴，军靴和该外骨骼连在一起。如果能量耗尽，使用者可以把机械外骨骼轻而易举地拆除并折叠成一个大背包。
负责该产品研制的加大伯克利分校机器人和人体工程实验室主任霍马宏·卡则鲁尼说：“我们建造的这种外骨骼结合了人控系统和机械‘肌肉’。它易操作，符合人体工程学，佩带者可以穿着它轻松自如地走、蹲、弯腰。使用者可以在扛着沉重设备的情况下，依然健步如飞。”
这种装置对那些需要背负重物长距离徒步行走的作业者来说，是个无价之宝：战场上的救护员可以依靠它把伤员背下火线；救火队员可以穿着它把消防器材扛上楼顶；在车辆无法到达的地方，救援人员可以倚仗它把食物和药品送到灾民手中；而行走有困难或腿力有限的人也会大大获益。举重若轻：170磅=5磅
出乎人们想像的是，这种设备上并无操纵杆和按钮一类的东西。它可以和使用者的身体合一。佩带者不需要经过特别训练就可以使用它。在实验中，一般人穿上这个重达100磅的设备外加70磅的负重，行走起来却像仅仅拿着5磅重的物品一样轻松。
研究者还在继续研究如何提高这种外骨骼的性能，主攻方向是如何缩小它的部件。研究者们也在研制一种更安静、更强劲的引擎以及更智能化的控制系统。在未来6个月内，这种外骨胳的负重量将能够达到120磅。另外，研究者们还在研制可以使佩带者奔跑和跳跃的“外骨骼腿”。当然，他们首先要做的是分析人类的步伐。他们收集了人类行走和运动的信息——包括前行所需的推进力和足踝的扭力到膝关节的减震力等，总之目的是研制出可适应人类各种运动方式的外骨骼。
卡则鲁尼说：“从50年代起，科学家和工程师们就想制造出可以增强肌肉力量的机器人，但他们都失败了。只是近来工程学上的突破，才使人类的这个梦想得以成真。”
负责该产品研制的加大伯克利分校机器人和人体工程实验室主任霍马宏·卡则鲁尼说：“我们建造的这种外骨骼结合了人控系统和机械‘肌肉’。它易操作，符合人体工程学，佩带者可以穿着它轻松自如地走、蹲、弯腰。使用者可以在扛着沉重设备的情况下，依然健步如飞。”
这种装置对那些需要背负重物长距离徒步行走的作业者来说，是个无价之宝：战场上的救护员可以依靠它把伤员背下火线；救火队员可以穿着它把消防器材扛上楼顶；在车辆无法到达的地方，救援人员可以倚仗它把食物和药品送到灾民手中；而行走有困难或腿力有限的人也会大大获益。举重若轻：170磅=5磅
出乎人们想像的是，这种设备上并无操纵杆和按钮一类的东西。它可以和使用者的身体合一。佩带者不需要经过特别训练就可以使用它。在实验中，一般人穿上这个重达100磅的设备外加70磅的负重，行走起来却像仅仅拿着5磅重的物品一样轻松。
研究者还在继续研究如何提高这种外骨骼的性能，主攻方向是如何缩小它的部件。研究者们也在研制一种更安静、更强劲的引擎以及更智能化的控制系统。在未来6个月内，这种外骨胳的负重量将能够达到120磅。另外，研究者们还在研制可以使佩带者奔跑和跳跃的“外骨骼腿”。当然，他们首先要做的是分析人类的步伐。他们收集了人类行走和运动的信息——包括前行所需的推进力和足踝的扭力到膝关节的减震力等，总之目的是研制出可适应人类各种运动方式的外骨骼。
卡则鲁尼说：“从50年代起，科学家和工程师们就想制造出可以增强肌肉力量的机器人，但他们都失败了。只是近来工程学上的突破，才使人类的这个梦想得以成真。”国际先驱导报文章如果背上数十公斤的重物，在崎岖不平的山路上走上几英里，即便是最强壮的人也难免叫苦不迭。但是应用加州大学伯克利分校的科学家最近研制出的一种肩背机器人，人们就可以从重负下解脱出来，即使背负重物也能从容远行或是轻松攀爬高楼。看到它，恐怕不少人都会觉得科幻影片中的“机械战警”来了。局域网神经和机械肌肉研究者把该机器人称为“伯克利末端外骨骼”（BLEEX），BLEEX包括可以牢牢地固定在使用者脚上但又不会和使用者摩擦的金属支架，以及用来承载重物的背包式外架和动力设备等。在该装置中总共有40多个传感器以及液压关节，它们组成了一个类似人类神经系统的局域网。一些传感器安装在鞋垫中，它们会将信息传给电脑，并根据使用者的动作计算出所需的力量分配，从而使佩带者的负荷达到最少。使用目前型号的这种机械外骨骼，使用者还需要穿一双改进的军靴，军靴和该外骨骼连在一起。如果能量耗尽，使用者可以把机械外骨骼轻而易举地拆除并折叠成一个大背包。
负责该产品研制的加大伯克利分校机器人和人体工程实验室主任霍马宏·卡则鲁尼说：“我们建造的这种外骨骼结合了人控系统和机械‘肌肉’。它易操作，符合人体工程学，佩带者可以穿着它轻松自如地走、蹲、弯腰。使用者可以在扛着沉重设备的情况下，依然健步如飞。”
这种装置对那些需要背负重物长距离徒步行走的作业者来说，是个无价之宝：战场上的救护员可以依靠它把伤员背下火线；救火队员可以穿着它把消防器材扛上楼顶；在车辆无法到达的地方，救援人员可以倚仗它把食物和药品送到灾民手中；而行走有困难或腿力有限的人也会大大获益。举重若轻：170磅=5磅
出乎人们想像的是，这种设备上并无操纵杆和按钮一类的东西。它可以和使用者的身体合一。佩带者不需要经过特别训练就可以使用它。在实验中，一般人穿上这个重达100磅的设备外加70磅的负重，行走起来却像仅仅拿着5磅重的物品一样轻松。
研究者还在继续研究如何提高这种外骨骼的性能，主攻方向是如何缩小它的部件。研究者们也在研制一种更安静、更强劲的引擎以及更智能化的控制系统。在未来6个月内，这种外骨胳的负重量将能够达到120磅。另外，研究者们还在研制可以使佩带者奔跑和跳跃的“外骨骼腿”。当然，他们首先要做的是分析人类的步伐。他们收集了人类行走和运动的信息——包括前行所需的推进力和足踝的扭力到膝关节的减震力等，总之目的是研制出可适应人类各种运动方式的外骨骼。
卡则鲁尼说：“从50年代起，科学家和工程师们就想制造出可以增强肌肉力量的机器人，但他们都失败了。只是近来工程学上的突破，才使人类的这个梦想得以成真。”
美国人又走到前面了，将来如果这个东东到了战场上，那可就有得看了。虽然没有图片，但将来的重装装甲一定会出现的，大家可以看看下面星际争霸game里的动力装甲：
游戏CG截图，请勿误会！
游戏CG截图，请勿误会！
游戏CG截图，请勿误会！
游戏CG截图，请勿误会！
据游戏资料介绍，这种作战用动力装甲在举重，奔跑速度等方面都很强悍，内部生活系统可以维持一个星期不用脱下装甲（有收集和排泄机构，还有微型空调和内部呼吸系统），通讯类的就不说了。双肩较膨大，因为是弹药箱，所以这里装甲也较厚，图3的背后是能量包，可能是核能电池之类的，而最后一张图的喷火兵背后还带了燃料，能喷出高温的等离子火焰，当然，做喷火兵也非常危险，非常容易被击爆。个人认为，这就是未来士兵的高级作战装备，有了它，一个士兵就真正变成了一个作战平台，一个对付现在几个都不成问题（别人一下打他不死，他打别人一下就挂嘛，不考虑特殊情况，只光明正大单挑）。当然，成本不菲，但随着世界科技的发展，相信这都会逐步解决的。
美国五角大楼认为，未来士兵应当全面实现机械化和自动机器人化，并责成国防高级研究计划局负责，拨款5000万美元从事这一领域内外骨骼机器人项目的研究。
在电影《外星人》中，有一个场景，里普利中尉借助一种“动力装载机”的独特机器制服装置，与怪物搏斗。显然，五角大楼的官员们反复地观看了这一电影，因而想为美军士兵研制出一种真正的类似装置，帮助背负重物的士兵轻松行走，提高部队机动能力和战斗能力。
从2000年开始，美军开始从事“增强人体机能的外骨骼”(EHPA)项目的研究，计划研制一种机器骨骼，提高人的军事作战方面的能力，计划在2005年开始进行样品试验。未来士兵佩戴外骨骼机器人后，将成为一名超级士兵，拥有无穷的力量，可携载更多的武器装备，火力威力增强，防护水平提高，同时可克服任何障碍，高速前进，不会产生疲劳感。“千年喷气机”公司研制的SoloTrek XFV外骨骼飞行器也属于“外骨骼人体机能增强器”单兵装备系统的一个部分，它能使未来士兵真正做到健步如飞。
在五角大楼国防高级研究计划局资助下，从事外骨骼机器人研制项目的单位主要有加利福尼亚大学伯克利分校机器人和人体工程实验室、Oak Ridge国家实验室、盐湖城人体机能研究所、“千年喷气机”公司、SARCOS公司等。
外骨骼机器人的研制是个超级任务，要想制造一种可在需要的时候及时提供帮助且永远不会妨碍士兵行动的自动机器人化装置，替代他的手和足，承受95%的货物背负任务，并与人体完全结合，不但要完成其愿望，还要经常预判佩戴者的意图，研制难度不可谓不大。主要问题是发动机，它必须功率强大，无噪音，因而又衍生出了动力源和燃料问题。
1960年，通用电气公司研制了一种名为“哈迪曼1”的可佩戴单兵装备，但只能替代人的一只手。麻省理工学院也从1978年就开始，从事外骨骼机器人项目的研究，但至今尚未研制成功。目前，在五角大楼“增强人体机能的外骨骼”计划框架内，在完全(包括腿和手)的、可帮助举重若轻、健步如飞、可携载更多弹药和更重武器装备的军用外骨骼机器人研制方面，进展比较缓慢，不过，单个外骨骼机器人组件方面的研究还是有所进展。
美国SARCOS研究公司宣称，公司已经研制出了一种可佩戴的、能量自动化机器人(WEAR)的原型，但是，不知是商业炒作后的沉默，还是因为项目已进入实质性研制阶段，需要保密，这一方案具体到什么时间能最终完成，现在并不未清楚。该公司曾承诺，要在2005年进行EWAR工作样品的完全展示。
不过，伯克利大学机器人和人体工程实验室负责的美军“伯克利下肢末端外骨骼”(Berkeley Lower Extremity Exoskeleton，BLEX)项目已经成熟。这种装置由背包式外架、金属腿及相应动力设备组成，使用背包中的液压传动系统和箱式微型空速传感仪作为液压泵的能量来源，以全面增强人体机能。这种外骨骼机器人能保障士兵在平面或斜面上行走，伯克利大学工程师表示，很快将教会BLEEX奔跑和跳跃。但是，BLEEX毕竟只是两条可控制的机械腿，距离五角大楼要求的、由双手和双脚组成的完全的外骨骼机器人还有相当的距离。看来，美国军人在短期前景内装备完全的外骨骼机器人的可能性并不太大，或许，美国将求助于在各种机器人研制方面经验丰富的日本了。
日本筑波大学Cybernics实验室的科学家和工程师们，研制出了世界上第一种商业外骨骼机器人(Hybrid Assistive Leg，HAL)，准确地说，是自动化机器人腿：“混合辅助腿”。这种装置能帮助残疾人以每小时4公里的速度行走，毫不费力地爬楼梯，HAL机器腿的运动完全由使用者通过自动控制器来控制，不需要任何操纵台或外部控制设备。HAL由背囊、内装计算机和电池的一组感应控制设备、4个电传装置(对应分布在髋关节和膝关节两侧)组成。这种帮助人行走的外骨骼动力辅助系统，配备较多的传感器，如角辨向器、肌电传感器、地面传感器等，所有动力驱动、测量系统、计算机、无线网络和动力供应设备都装在背包中，电池挂在腰部，是一个可佩戴的混合控制系统，根据生理反馈和前馈原理研制的动力辅助控制器可以调整人的姿态，使其感到舒适。
日本科学家为研制这种外骨骼机器人，综合运用了各种科学技术，如控制论、机械电子学、生物学、医学、信息学、电子学、物理学、数学等。
除HAL“混合辅助腿”外，日本还研制成功了一种全身性外骨骼机器人。神奈川理工学院研制的“动力辅助服”(Power Assist Suit)可使人的力量增加0.5-1倍，使用肌肉压力传感器分析佩戴者的运动状况，通过复杂的气压传动装置增加人的力量。事实上，这种装置最初是为护士研制的，用来帮助她们照料体重较大或根本无法行走的病人。
看来，在外骨骼机器人研制方面，民用项目走在了军用项目的前面。尽管至今尚未见到有士兵佩戴机械腿行走，但军用外骨骼机器人正在逐渐成为现实，当然，由于一些技术参数，如工作延续性、尺寸、重量、反应速度等，还远远达不到“万能士兵”的要求，要想使外骨骼机器人真正用于行军打仗还需要一定时间的等待。
在电影《外星人》中，有一个场景，里普利中尉借助一种“动力装载机”的独特机器制服装置，与怪物搏斗。显然，五角大楼的官员们反复地观看了这一电影，因而想为美军士兵研制出一种真正的类似装置，帮助背负重物的士兵轻松行走，提高部队机动能力和战斗能力。
从2000年开始，美军开始从事“增强人体机能的外骨骼”(EHPA)项目的研究，计划研制一种机器骨骼，提高人的军事作战方面的能力，计划在2005年开始进行样品试验。未来士兵佩戴外骨骼机器人后，将成为一名超级士兵，拥有无穷的力量，可携载更多的武器装备，火力威力增强，防护水平提高，同时可克服任何障碍，高速前进，不会产生疲劳感。“千年喷气机”公司研制的SoloTrek XFV外骨骼飞行器也属于“外骨骼人体机能增强器”单兵装备系统的一个部分，它能使未来士兵真正做到健步如飞。
在五角大楼国防高级研究计划局资助下，从事外骨骼机器人研制项目的单位主要有加利福尼亚大学伯克利分校机器人和人体工程实验室、Oak Ridge国家实验室、盐湖城人体机能研究所、“千年喷气机”公司、SARCOS公司等。
外骨骼机器人的研制是个超级任务，要想制造一种可在需要的时候及时提供帮助且永远不会妨碍士兵行动的自动机器人化装置，替代他的手和足，承受95%的货物背负任务，并与人体完全结合，不但要完成其愿望，还要经常预判佩戴者的意图，研制难度不可谓不大。主要问题是发动机，它必须功率强大，无噪音，因而又衍生出了动力源和燃料问题。
1960年，通用电气公司研制了一种名为“哈迪曼1”的可佩戴单兵装备，但只能替代人的一只手。麻省理工学院也从1978年就开始，从事外骨骼机器人项目的研究，但至今尚未研制成功。目前，在五角大楼“增强人体机能的外骨骼”计划框架内，在完全(包括腿和手)的、可帮助举重若轻、健步如飞、可携载更多弹药和更重武器装备的军用外骨骼机器人研制方面，进展比较缓慢，不过，单个外骨骼机器人组件方面的研究还是有所进展。
美国SARCOS研究公司宣称，公司已经研制出了一种可佩戴的、能量自动化机器人(WEAR)的原型，但是，不知是商业炒作后的沉默，还是因为项目已进入实质性研制阶段，需要保密，这一方案具体到什么时间能最终完成，现在并不未清楚。该公司曾承诺，要在2005年进行EWAR工作样品的完全展示。
不过，伯克利大学机器人和人体工程实验室负责的美军“伯克利下肢末端外骨骼”(Berkeley Lower Extremity Exoskeleton，BLEX)项目已经成熟。这种装置由背包式外架、金属腿及相应动力设备组成，使用背包中的液压传动系统和箱式微型空速传感仪作为液压泵的能量来源，以全面增强人体机能。这种外骨骼机器人能保障士兵在平面或斜面上行走，伯克利大学工程师表示，很快将教会BLEEX奔跑和跳跃。但是，BLEEX毕竟只是两条可控制的机械腿，距离五角大楼要求的、由双手和双脚组成的完全的外骨骼机器人还有相当的距离。看来，美国军人在短期前景内装备完全的外骨骼机器人的可能性并不太大，或许，美国将求助于在各种机器人研制方面经验丰富的日本了。
日本筑波大学Cybernics实验室的科学家和工程师们，研制出了世界上第一种商业外骨骼机器人(Hybrid Assistive Leg，HAL)，准确地说，是自动化机器人腿：“混合辅助腿”。这种装置能帮助残疾人以每小时4公里的速度行走，毫不费力地爬楼梯，HAL机器腿的运动完全由使用者通过自动控制器来控制，不需要任何操纵台或外部控制设备。HAL由背囊、内装计算机和电池的一组感应控制设备、4个电传装置(对应分布在髋关节和膝关节两侧)组成。这种帮助人行走的外骨骼动力辅助系统，配备较多的传感器，如角辨向器、肌电传感器、地面传感器等，所有动力驱动、测量系统、计算机、无线网络和动力供应设备都装在背包中，电池挂在腰部，是一个可佩戴的混合控制系统，根据生理反馈和前馈原理研制的动力辅助控制器可以调整人的姿态，使其感到舒适。
日本科学家为研制这种外骨骼机器人，综合运用了各种科学技术，如控制论、机械电子学、生物学、医学、信息学、电子学、物理学、数学等。
除HAL“混合辅助腿”外，日本还研制成功了一种全身性外骨骼机器人。神奈川理工学院研制的“动力辅助服”(Power Assist Suit)可使人的力量增加0.5-1倍，使用肌肉压力传感器分析佩戴者的运动状况，通过复杂的气压传动装置增加人的力量。事实上，这种装置最初是为护士研制的，用来帮助她们照料体重较大或根本无法行走的病人。
看来，在外骨骼机器人研制方面，民用项目走在了军用项目的前面。尽管至今尚未见到有士兵佩戴机械腿行走，但军用外骨骼机器人正在逐渐成为现实，当然，由于一些技术参数，如工作延续性、尺寸、重量、反应速度等，还远远达不到“万能士兵”的要求，要想使外骨骼机器人真正用于行军打仗还需要一定时间的等待。
电影《外星人》中的外骨骼机器人：“动力装载机”
美军WEAR完全战斗外骨骼机器人项目进展情况不明
1978年麻省理工学院研制的外骨骼机器人项目
日本研制的HAL“混合辅助腿”可帮助残疾人上楼
日本为护士研制的“动力辅助服”05年开始销售
日本公司研制的HAL-3外骨骼系统构成示意图
日本将于年内销售首批10套HAL机器腿样品
人类社会的发展大多是与战争科技进步相辅相成的
强啊`~~世界变化快.
但这东西维护起来怕不容易哦:hug:
但这东西维护起来怕不容易哦:hug:
高达~~看来我有生只年，能看到你~
原帖由 323v4 于 2007-5-6 22:35 发表
强啊`~~世界变化快.
但这东西维护起来怕不容易哦:hug:
是啊，估计光电池就得加1车斗。
而且每天充电3次。
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原帖由 akvsm16 于 2007-5-6 22:43 发表
高达~~看来我有生只年，能看到你~
晕，和高达是两回事，哥们，动力装甲仅是战士的有动力的作战盔甲，不用任何操纵平台，仅靠传感器即战士本身的举手投足来控制的，能在相当程度上提高战士的能力；而高达robot则和坦克、飞机一个级别了，人只是作为其中的大脑来控制它，有操纵平台；个人认为前者有很大的实用价值，既可以保护战士又可以提升战士的能力；而后者就有点科幻了，而且在陆地上不如坦克，天空中又不如飞机，成本高昂且操控复杂，非常人所能为；前者是针对所有的普通战士的，只要稍加训练就能迅速投入战斗；而后者对操作者的要求甚高，估计比飞行员高多了，两者完全无可比性。
人家开个玩笑,楼主不要当真,;P
美国一部电影 《钢铁侠》讲的好像就是外骨骼吧
还有《黑客帝国》人类在地下城与机器乌贼战斗的机器好像与外骨骼装甲吧 不过是靠手动的
还有《黑客帝国》人类在地下城与机器乌贼战斗的机器好像与外骨骼装甲吧 不过是靠手动的
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