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1 # 銀杏智庫
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2 # 矽釋出
非常多,只舉一個很小的點:關節靈活性。
靈活性是一個設計問題。人的關節,如臀部和肩膀,是球窩關節,身體內的旋轉中心。外骨骼使用一系列外部單軸鉸鏈點精確地匹配該球窩關節的運動是困難的,這限制了佩戴者的柔韌性。
一個單獨的外部球形接頭可以用在肩部或臀部旁邊,但是這會形成一系列與穿用者骨骼結合的平行杆。當外球接頭在其運動範圍內旋轉時,膝關節/肘關節的位置長度將變長並縮短,導致與穿用者身體的關節不對齊。可以允許穿著者與穿著者對齊的這種滑動,或者可以設計穿著者移動時在穿著者輔助下伸展和縮短穿著者的四肢,以保持膝蓋/肘關節對齊。
更精確的自由軸運動的部分解決方案是一個空心球形球形接頭,它包圍人體關節,人體關節作為空心球的旋轉中心。圍繞這個關節的旋轉可能仍然是有限的,除非球形關節由多個板組成,當人球關節移動透過它的全部運動範圍時,這些板可以扇出或堆疊到自身上。
由於脊柱實際上是一堆有限運動的球關節,所以脊柱的靈活性是另一個挑戰。外部單軸鉸鏈沒有簡單的組合,可以很容易地匹配人體脊柱的整個運動範圍。脊柱後面的外部球形關節鏈可以執行近似逼近,但它又是平行杆長度問題。從腰部向前傾斜,西裝肩關節將壓入穿著者的身體。從腰部向後傾斜,西裝肩關節將脫離穿著者的身體。同樣,可以允許這種與穿著者身體對齊的對齊,或者可以設計該套服以隨著穿著者移動而在助力下快速拉長或縮短外骨骼脊柱。
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3 # 陶德中士
外骨骼技術目前已經被多個大國所重視,比如美國現在這方面已經取得了很大的進展。並且開始進入到軍隊中測試。實際上外骨骼確實有助於提升戰場上士兵的作戰能力與持久能力;但是依然還存在一些問題。比如持久電力的提供,戰場上士兵的作戰行動有時會持續多天,如何讓外骨骼的動力正常工作這麼久還是有待解決。另外還有一個問題就與人體的匹配程度還沒高到可以自如操作的水平。
經過初步測試,美國的工程師們發現當士兵穿戴上外骨骼後,居然會讓士兵們的注意力降低。在現代的戰場上,士兵的體能並不是最重要的,有的時候能提早一秒種發現敵情並及時通報,比一些力量的增強要更重要。 美國的科學家在進行了一系列的外骨骼試驗後,結果發現士兵在配備外骨骼後,反應明顯比未穿戴時緩慢。他們發現目前的外骨骼仍需要使用者進行配合,沒法很流暢的與人體同步移動,這很可能就是導致士兵注意力被分散的關鍵之處。 不過,比較奇怪的是,在12名受測者中還有5人則注意力沒有受到外骨骼的影響,所以美國的科學家希望未來能進一步研究出,到底是什麼導致士兵在適應外骨骼方面,為啥會出現明顯差異?
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強力機甲當如何發展?
第一點,難題。機甲增強力量現在就可以做到。但是如果是用於野外作戰,電能很快耗盡,也就失效了,反而會成為累贅。那麼要想解決這個難題,一個是電池技術需要飛躍,等待奈米技術、石墨烯黑磷等新科技的進步。另一個就是要透過新材料減重,減少消耗。當前奈米材料發展也是飛速的。或者還可以運輸快速充電的路徑,比如能源的太空轉送站,給地面裝置整體供能。
第二點,當前應用探索。野外作戰要求高,那麼先開拓能做的,有了市場、有了業態,自然加速技術進步啊。銀杏在這裡提議,可以用於固定場所,比如機場地勤,比如航母上。人員依靠機甲強力就能搬運導彈、掛裝導彈,或者搬運其他裝置,甚至拖動飛機也可以啊。而固定場所,充電容易啊。沒電了再充唄,只要解決了快充技術就好,這也是中國當前的優勢,充電寶的低壓大電流、高壓大電流技術儲備好。
當然,野戰臨時需要搬運沉重零部件跨過複雜地形(車輛難行),也是可行的,需要的工作時間不長,也許比直升機吊運方便。
第三點,曲線圖強。可以先發展相關技術,比如多自由度的機器人、腦科學。等這些產業拉動了技術進步,再發展機甲戰士的時候,腦電波和肌肉電波感測器就很先進了。我們的機甲戰士可以更敏捷靈活。