不知有多少人還記得今年電影《流浪地球》中的酷炫裝甲和呆萌當年拍的“極樂空間”和阿湯哥拍的“明日邊緣”中主角穿的那身特別酷的輔助裝甲。其實現實中早已經有這類外骨骼裝甲了，這就是各國目前都在研製的外骨骼技術。從技術原理來說外骨骼技術主要還是透過模仿人類或者任何生物骨骼活動軌跡而研發的一種新型的機電一體化裝置，包含了機械傳動、電子控制、資訊感知、資訊融合反饋等高新技術於一體的綜合化行走裝置。目前外骨骼技術主要應用在軍事、醫療和工業三個發展領域，並且各自都已經取得了一定的技術突破。但是在實現過程中都是透過佈置在外骨骼框架上的各種感測器來感知穿戴者的運動狀態和運動意圖，並及時做出相對應的反應動作，來幫助穿戴者實現某類動作的實施，並且藉助機械的優勢還能夠將穿戴者的行為能力進一步放大，藉以提升人體體能展現。比如在軍事領域，隨著戰爭模式的轉變，現在士兵在執行任務時所需攜帶的裝備越來越多，也越來越重，超重的裝備不光會拖垮士兵的體能，而且還會影響到任務的執行速度和結果，特別是有的時候士兵受到地形和負重條件等影響後無法很好的適應瞬息萬變的戰場環境時，對於士兵的作戰效率和能力都會出現倒退現象。所以為了幫助士兵能夠攜帶更多更重的裝備的同時，體能不至於下降的太多就出現了能夠解決這些問題的單兵外骨骼裝備。比如美國雷神公司研製的單兵外骨骼技術可以幫助士兵輕鬆抓起90千克重的重物，並且能夠在攜帶如此重的情況下，越野速度不低於正常的5KM/h。這一點對於士兵來說捨去了過去不能攜帶更多武器彈藥或者勝過物資的囧況，而且藉助外骨骼技術的應用，士兵在外執行任務的時候能夠做一些以前單靠人體本身做不了的事情，比如抬起更重的重物，護著攜帶更多的彈藥和各種防空武器等。但是外骨骼技術目前在軍用領域最大的缺點還是續航時間太短的問題，雖然雷神公司給配備了一個能夠實時調節動力輸出的控制模組來實現節能和輸出的調節，但是受限於現有電池技術的限制，該外骨骼裝備在空載（士兵不攜帶任何裝備的情況下）的狀態下續航時間僅10個小時，如果在攜帶最大90千克最大外掛過載的情況下續航時間僅僅只有40分鐘，其他研製純電動力的外骨骼技術的廠商也都面臨著這個無法快速徹底解決的缺點。當然像波音也研製了使用微型化學燃料的外骨骼裝備，但是相比純電驅動的外骨骼裝備，傳統的化學燃料液壓驅動裝置在機械結構等方面太過於複雜，以至於可靠性太低和成本太高無法普及的缺點。而洛馬作為這個領域的先驅，一直堅持純電驅動外骨骼裝備的研發，並且已經在純電驅動的電池續航上取得了更進一步的成果，比如2010年洛馬在對外公開展示活動上展示的一款純電驅動的單兵外骨骼裝備可以幫助士兵完成人體正常的肢體活動，並且最大的亮點就是能夠在負重90千克的情況下，以16KM/h的速度快速前進，特別是在續航能力上充電一次最大工作時間達到了72小時，相比過去的10小時已經有了很大的突破。後來洛馬更是研製了能夠保持負重不變的情況下重量更輕、速度更快、能力更強、能耗更低的升級版本，並且海軍已經開始在造船和維修等領域開始試用。其次除了美國外，英、法、德、意、澳、日、荷、俄等國也都在研製自己的單兵外骨骼裝備。像英國的BAE系統公司研製的外骨骼裝備採用碳纖維和鋁材來降低質量，主要包括有能夠幫助士兵提高負載能力德機械腿和靴子組成的外骨骼裝備，並且在成熟度上已經趨於成熟。而法國研製的大力神外骨骼裝備不僅包含有能夠提升士兵行進速度和負載能力的機械腿，還有一對機械臂來幫助士兵做出更多的動作，可以實現負載100千克和抓舉40千克的超常規運動，並能夠以4km/h的速度行進20km。義大利、賀蘭、澳洲等國得單兵外骨骼技術目前都處於較低水準，僅能夠幫助士兵降低體能負載的能力，在增加人體負載和提升人體體能方面還不是很先進。俄羅斯外單兵外骨骼技術上已經進入試驗階段。日本雖然將外骨骼技術沒有直接應用到軍事領域，但是在福島核洩漏處理中卻有日本公司研製的外骨骼裝備參與到救援和清理活動中。再有就是松下已經在自家工廠開始試驗的人體外骨骼裝備，其主要是幫助工人自動減輕搬運重物時的負重，南韓的大宇造船廠就採購過鬆下的外骨骼裝備。當然中國也有這方面的研究，並且已經有了實體裝備，正處於技術積累試驗階段。目前各國在外骨骼技術發展上，雖然主要面向軍事、醫療和工業領域，但是從這三個方向來說，美國仍然是軍事和醫療外骨骼裝備發展最先進的國家，相比其他國家主要在實現的功能和能力、以及智慧化水準、續航能力等方面都要更具優勢。其他國家雖然也都有這方面的研究，但是限於目前外骨骼裝備在實用性和成本和普及速度的影響下，各國都該處於技術積累層次。未來隨著戰場環境的變化對士兵個人體能要求的需求下，以及全球噴口老齡化趨勢趨現後，外骨骼技術在軍事和醫療方面將會有進一步的發展空間，當然前提是在保障能力的情況下成本能夠大幅降低實現普及。
不知有多少人還記得今年電影《流浪地球》中的酷炫裝甲和呆萌當年拍的“極樂空間”和阿湯哥拍的“明日邊緣”中主角穿的那身特別酷的輔助裝甲。其實現實中早已經有這類外骨骼裝甲了，這就是各國目前都在研製的外骨骼技術。從技術原理來說外骨骼技術主要還是透過模仿人類或者任何生物骨骼活動軌跡而研發的一種新型的機電一體化裝置，包含了機械傳動、電子控制、資訊感知、資訊融合反饋等高新技術於一體的綜合化行走裝置。目前外骨骼技術主要應用在軍事、醫療和工業三個發展領域，並且各自都已經取得了一定的技術突破。但是在實現過程中都是透過佈置在外骨骼框架上的各種感測器來感知穿戴者的運動狀態和運動意圖，並及時做出相對應的反應動作，來幫助穿戴者實現某類動作的實施，並且藉助機械的優勢還能夠將穿戴者的行為能力進一步放大，藉以提升人體體能展現。比如在軍事領域，隨著戰爭模式的轉變，現在士兵在執行任務時所需攜帶的裝備越來越多，也越來越重，超重的裝備不光會拖垮士兵的體能，而且還會影響到任務的執行速度和結果，特別是有的時候士兵受到地形和負重條件等影響後無法很好的適應瞬息萬變的戰場環境時，對於士兵的作戰效率和能力都會出現倒退現象。所以為了幫助士兵能夠攜帶更多更重的裝備的同時，體能不至於下降的太多就出現了能夠解決這些問題的單兵外骨骼裝備。比如美國雷神公司研製的單兵外骨骼技術可以幫助士兵輕鬆抓起90千克重的重物，並且能夠在攜帶如此重的情況下，越野速度不低於正常的5KM/h。這一點對於士兵來說捨去了過去不能攜帶更多武器彈藥或者勝過物資的囧況，而且藉助外骨骼技術的應用，士兵在外執行任務的時候能夠做一些以前單靠人體本身做不了的事情，比如抬起更重的重物，護著攜帶更多的彈藥和各種防空武器等。但是外骨骼技術目前在軍用領域最大的缺點還是續航時間太短的問題，雖然雷神公司給配備了一個能夠實時調節動力輸出的控制模組來實現節能和輸出的調節，但是受限於現有電池技術的限制，該外骨骼裝備在空載（士兵不攜帶任何裝備的情況下）的狀態下續航時間僅10個小時，如果在攜帶最大90千克最大外掛過載的情況下續航時間僅僅只有40分鐘，其他研製純電動力的外骨骼技術的廠商也都面臨著這個無法快速徹底解決的缺點。當然像波音也研製了使用微型化學燃料的外骨骼裝備，但是相比純電驅動的外骨骼裝備，傳統的化學燃料液壓驅動裝置在機械結構等方面太過於複雜，以至於可靠性太低和成本太高無法普及的缺點。而洛馬作為這個領域的先驅，一直堅持純電驅動外骨骼裝備的研發，並且已經在純電驅動的電池續航上取得了更進一步的成果，比如2010年洛馬在對外公開展示活動上展示的一款純電驅動的單兵外骨骼裝備可以幫助士兵完成人體正常的肢體活動，並且最大的亮點就是能夠在負重90千克的情況下，以16KM/h的速度快速前進，特別是在續航能力上充電一次最大工作時間達到了72小時，相比過去的10小時已經有了很大的突破。後來洛馬更是研製了能夠保持負重不變的情況下重量更輕、速度更快、能力更強、能耗更低的升級版本，並且海軍已經開始在造船和維修等領域開始試用。其次除了美國外，英、法、德、意、澳、日、荷、俄等國也都在研製自己的單兵外骨骼裝備。像英國的BAE系統公司研製的外骨骼裝備採用碳纖維和鋁材來降低質量，主要包括有能夠幫助士兵提高負載能力德機械腿和靴子組成的外骨骼裝備，並且在成熟度上已經趨於成熟。而法國研製的大力神外骨骼裝備不僅包含有能夠提升士兵行進速度和負載能力的機械腿，還有一對機械臂來幫助士兵做出更多的動作，可以實現負載100千克和抓舉40千克的超常規運動，並能夠以4km/h的速度行進20km。義大利、賀蘭、澳洲等國得單兵外骨骼技術目前都處於較低水準，僅能夠幫助士兵降低體能負載的能力，在增加人體負載和提升人體體能方面還不是很先進。俄羅斯外單兵外骨骼技術上已經進入試驗階段。日本雖然將外骨骼技術沒有直接應用到軍事領域，但是在福島核洩漏處理中卻有日本公司研製的外骨骼裝備參與到救援和清理活動中。再有就是松下已經在自家工廠開始試驗的人體外骨骼裝備，其主要是幫助工人自動減輕搬運重物時的負重，南韓的大宇造船廠就採購過鬆下的外骨骼裝備。當然中國也有這方面的研究，並且已經有了實體裝備，正處於技術積累試驗階段。目前各國在外骨骼技術發展上，雖然主要面向軍事、醫療和工業領域，但是從這三個方向來說，美國仍然是軍事和醫療外骨骼裝備發展最先進的國家，相比其他國家主要在實現的功能和能力、以及智慧化水準、續航能力等方面都要更具優勢。其他國家雖然也都有這方面的研究，但是限於目前外骨骼裝備在實用性和成本和普及速度的影響下，各國都該處於技術積累層次。未來隨著戰場環境的變化對士兵個人體能要求的需求下，以及全球噴口老齡化趨勢趨現後，外骨骼技術在軍事和醫療方面將會有進一步的發展空間，當然前提是在保障能力的情況下成本能夠大幅降低實現普及。