到底需要什么样的技术,才能让我们成为钢铁侠

到底需要什么样的技术,才能让我们成为钢铁侠?

2017-12-02 16:49 来源:虎嗅APP 技术 /机器人 /大脑

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到底需要什么样的技术,才能让我们成为钢铁侠

在之前热映的DC电影《正义联盟》中,出现了一位较为面生的超级英雄钢骨,这位英雄身上有着大量的机械部件,右手上有声波炮、左肩里有Xbox、背上有喷射器、连肺都被换成了能在水下呼吸的机械肺。

钢骨的人物设定,在某种程度上体现了人们对“机械改造人体”这件事的幻想,我们羡慕机械的不知疲倦、力大无穷,驾驭它们已经不能让我们满足,非要和机械结合为一体,才能真正获得它们的力量。

钢骨从人类变成机械人的原因是因为天启星母盒意外爆炸,让他吸收了大量高科技机械装置。但在漫威宇宙中,钢铁侠给了人们一个更实际的方案,把高科技机械做成盔甲,穿在身上。

之所以说这是更为实际的方案,是因为类似的技术已经出现在了我们的生活中,而且还有着很高的商业价值,这种技术的名字叫做“机械外骨骼”。

给人穿上机械甲还是给机器人安上大脑?

所谓机械外骨骼,简单来说就是一种可穿戴的人体支撑动力支撑装置。像盔甲一样,穿戴在身上就能获得非凡的能力,虽然不能像电影中一样飞檐走壁、发射炸弹,却能给人们很多切实的帮助。

在最初的设计中,机械外骨骼最主要的作用就是在军事上。盔甲一样的机械外骨骼可以保护士兵,更能为他们提供动力,方便长途跋涉、负载武器、接触危险设施等等。

到底需要什么样的技术,才能让我们成为钢铁侠

到后来,人们发现越来越多的领域都需要这种神奇装置的支持。比如机械外骨骼可以作为义肢,帮助人们重新获得运动能力;在进行康复训练时,机械外骨骼也能支撑人们做运动;当快递小哥需要搬运重物时,腰部和手臂上的机械外骨骼可以让他们轻松举起几百斤的货件。

随便动动脑筋,就能想象到无数机械外骨骼的应用场景。尤其是各种机器人风靡的现在,大脑进行决策+手指进行灵活操+机械负责力量,这是机器人幻想中的梦幻配置,显然都可以用人+机械外骨骼来解决。

而且让人穿上机械外衣,应该比让机器人长出大脑容易多了,也安全了多。

不能变身钢铁侠,不仅仅是因为你太穷了

那么,究竟是什么阻止了我们从普通人类变身钢铁侠呢?从技术角度考虑,还真不少。

最重要的就是在传感方面。按照设定,机械外骨骼应该是有力量的,如何控制这种力量显然成了一种问题。像高达那样用摇杆操控显然是不太实际的,一套基础的外骨骼少说要有2副手腕、2副手肘、2副脚腕、2副膝盖、1副腰椎共计9个关节活动部件,靠人手动操控的话,很可能就需要一个操控另一个。

到时候战场上也许就会出现那种“士兵着急追击敌人,无奈身后操纵他的玩家不给力”的情况。而且外骨骼移动的力度也不好把控,也许快递小哥只想让它帮着举起重物,却一个不小心把快递车都掀翻了。

到底需要什么样的技术,才能让我们成为钢铁侠

还有一个难题就是在续航方面。既然是有力量的机械外骨骼,自然需要动力。目前最好的解决方案,就是在机械外骨骼中安置电池。你能想象快递小哥们为了抬起一件15kg包裹,需要背着一块15kg的锂电池吗?又或者是正在火拼时,一方士兵对另一方说“能不能先停下让我们充个电”。无法在电池重量和充电频率、速度间找到平衡,机械外骨骼至今续航能力堪忧。

最重要的还是成本上,要知道一开始机械外骨骼是美国军方主导研究的,自然造价不菲。灵敏密集的传感器、又轻又坚实的金属材料等等,都给机械外骨骼的商业化普及造成了困难。

脑机接口到深度学习,机械外骨骼还能有更多的黑科技

但即使有着这么多的困难,还是有一些可民用的机械外骨骼出现在我们的视野中。比如日本筑波Cyberdyne公司研发的行动帮助机械外骨骼,福特也为组装工人配上了上肢机械外骨骼帮助承重。在国内,据称京东也在研发机械外骨骼,以减少物流工人的腰部压力。那么这些研发团队是如何克服上述问题的?

就拿传感控制这一点来说,现在已经出现了不少黑科技解决方法。

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