《流浪地球》中推动“顶针”的神器——单兵外骨骼机器人

    近日，中国科幻电影《流浪地球》热映，而其中展现的不少军用科技也为广大军迷所津津乐道，今天我们就来谈一谈在电影中大出风头的单兵外骨骼机器人。

影片中外骨骼被普遍装备

（图片来自网络）

    让普通人秒变大力士的“神器”

    外骨骼一词来源于昆虫和壳类生物的坚硬外壳，单兵外骨骼机器人是一种由钢铁的框架构成并且可让人穿上的机器装置，也被称作强化服、动力服、动力装甲等，该装备主要通过穿在体外、拥有骨骼模样的机械装置为人体增添力量，实现人体体力、防护能力和对复杂环境适应能力的提升。

    其最基本的功能，就是能让穿戴者从普通人变成大力士，这个特性意味着外骨骼有着广泛的应用前景。 在民用领域可以用来做为义肢与帮助老弱者行动，以及进行救援行动或搬运货物这样的重体力活（早在1890年就有人设计出了一款装置辅助人行走）。在军用领域，据统计在伊拉克和阿富汗战争中，每名美国士兵执行大部分任务时的装备（包括武器、电子设备和避弹衣）总重超过57公斤，这对于“肉体凡胎”无疑是一个不小的负担。而融合了火力打击、战术侦察和战场通信等更多功能后，外骨骼将可以把人类打造成“超级战士”。

    在《流浪地球》中，不管是在冰层之中用“加特林”开洞，还是拉扯坠落人员，以及最后协力推动“顶针”，救援小组的外骨骼都多次大显身手，赚足了眼球。

在外骨骼的帮助下即使重装备也轻如鸿毛

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    各国争相发展的“宠儿”

    由于外骨骼的巨大潜力，各国都投入巨资争相发展。美国在单兵外骨骼研究领域属于领跑者。早在1963年，美国陆军武器研究者谢尔盖·扎鲁德尼就发表了一份报告，描述他设计的可穿戴机器外衣，它将使穿着者获得绿巨人式的力量。

    而在 2012年9月，美国陆军就接收了一批改进型的“人体负重外骨骼”系统用于测试。这些“人体负重外骨骼”能让士兵在负重90公斤情况下，以每小时 4.8公里的速度在任何地形上快速行进，现在有消息称美军已经把外骨骼用于后勤活动中。

    俄罗斯“勇士-21”单兵系统则是其外骨骼的主打产品之一，该系统包括背包式外架、金属腿及相应动力设备，使用背包中的液压传动系统和箱式微型空速传感仪作为能量来源，以全面增强士兵人体机能。据称“勇士-21”系统可承担步兵大约95%的货物负荷，并与士兵人体完全结合，能保障士兵在平面或斜面上行走，已经在叙利亚战场部分投入使用。

    中国兵器集团202研究所研制的外骨骼系统，于2015年7月在中国军民融合技术装备博览会上首次亮相，该单兵外骨骼系统公开的技术指标为：额定负重，35千克；额定搬运，50千克。在额定负重下单兵平均步速4.5千米/小时，可连续行走约20千米。

中国单兵外骨骼机器人

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    未来战士的“贴身棉袄”

    现在看来，发展单兵外骨骼已经成为未来陆军单兵装备的大势所趋，但依旧存在不少的问题亟待解决。其中主要一点就是过于笨重、不够“贴身”。在电影中，救援队穿戴的外骨骼有很多的管线都是暴露在外，让人十分担心他们在复杂的地形中穿梭时会挂在什么地方。而在现实中残障人士本来活动就不方便，要是穿戴过于繁琐则会阻碍其推广。在未来，外骨骼有必要像“钢铁侠”的战衣那样走“简约”风格以便于穿戴者穿房跃脊，而一些针对特殊人群的产品还得如同“贴身棉袄”一样柔软、轻便。

    划重点：单兵外骨骼机器人主要通过穿在体外、拥有骨骼模样的机械装置为人体增添力量，实现人体体力、防护能力和对复杂环境适应能力的提升，能让穿戴者从普通人瞬时变成大力士，因此在未来的军用和民用领域都有着巨大的发展前景。

    作者：兰顺正

    策划：宋雅娟

    监制：光明网科普事业部