“铮铮“铁骨”让外卖小哥平添神力”

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科学技术日报记者支付莉莉

最近，上海街头的这种景象引起了许多人的好奇心，一个外卖小哥叠着拿着一个高高的外卖盒，走着走着，爬着大楼，身子轻得像燕子，仔细注意，他身上装着铁甲一样的机器外骨骼。 据报道，该外骨骼机甲装备是某外卖平台的测试设备，主要采用高峰期外卖骑手爬楼梯、在无法乘坐电车的地区送饭的场景。

该装备的制造商在微博上解释说，外卖小哥在工作期间，所背负的重量通过机械装置传递到地面。 无论背负的物体有多重，人体主要承担操作力，肩膀承担的力约5-10公斤，力量分散后，就像外卖骑手背着100斤东西的笔记本电脑一样，可以轻松地行走。

这件事引起了网友的热烈讨论:这不是科幻电影的场景吗？ 这么快就进入现实了吗？ 更令人怀疑的是，机器的外骨骼设备是如何制造的，为什么即使施加载荷也能灵活地运动？

可以将人类的力量和速度扩大成千上万倍

据了解，机械外骨骼又称动力外骨骼，是由钢铁和其他材料框架构成的机械装置，来源于软体动物的虾、蟹的甲壳等生物学外骨骼的概念。 这种装备可以为人体提供额外的能量以供四肢运动，其本质是将人类自身的力量和动作速度扩大几倍到几千倍。

机械外骨骼的研究始于20世纪66年代，1966年美国通用电气公司提出了哈德曼辅助机器人的构想，开始开发。 当时制造的电机驱动装置可以帮助人类轻松地举起近100斤的重物。 这个项目后来由于经济原因停滞了，但是这个装置是今天机器外骨骼的原型。

一般来说，一般的机械外骨骼由四部分组成:软件控制系统、机械支持系统、动力系统和传感器系统。 与一直以来流传的工业机器人不同，机械外骨骼与人体联动，需要在极短的时间内评价采用者的动作意图，并给予适当的帮助。

例如，装备可穿戴机械的外骨骼后，采用者搬运重物时手肘弯曲，上臂的肌纤维组织粘连，从而牵引肌键运动，直观地导致肌肉隆起。 此时，接触皮肤的压力传感器可以通过采集肌肉收紧的强度和定向新闻，感知到采用者的动作意图。 将收集到的数据传递到软件控制系统中的新闻解决方案，计算如何移动外骨骼使采用者自身的力量最小，将指令传递到机械支撑系统的相应关节，通过关节内部的液压机构驱动器产生准确的力量，与人类的动作同步 在整个过程中，动力系统提供电力等能源支持。

宝鸡易能特电子科技有限企业总经理刘启帆表示，将招聘者与机械外骨骼的中心解决器相比，机械外骨骼可以看作是招聘者肢体的延伸，这种人机一体化协作模式可以对突发情况或未知环境进行快速有效的评估，同时实时 这个过程理论上有一些时滞，但是机器的外骨骼可以以每秒数千次的速度调整装备的所有关节，像影子一样跟随人的动作，几乎不会让录取者注意到时滞的存在。

帮助外卖小哥是牛刀的小尝试

这样“高级”的装备只是用来送外卖的吗？ 除了应用于载荷和物流，机器的外骨骼还会给我们带来什么惊喜？

浙江大学机械工程学院教授杨灿军表示，从用途看，机械外骨骼系统大致分为两种，一种是控制型，一种是增力型。

控制型机械外骨骼是将人的灵活支配能力传播到机械装置上的，主要应用于人类自由活动困难的行业，如空间机械装置的人机耦合控制、深海作业、山体滑坡搜救或排雷等。 现在大多使用无线控制型机械的外骨骼，包括外骨骼动作捕捉服和机械装置。 使用者可以穿着动作捕捉衣，动作捕捉衣实时收集人体上各关节的运动数据，转换为新闻指令发送到机械装置，机械装置可以根据新闻指令实时模仿跟踪人体肢体的运动，机械装置更接近人类的直接工作形态。

增力型机械外骨骼，是一种经常可穿戴的装备，应用于肌力增强、运动恢复和国防军工等行业，如辅助残疾人和老年人行走的机械外骨骼、美军单兵机械装备。 2004年，日本筑波大学教授山海嘉之创立了cyberdyne企业，次年发表了重23公斤的混合动力辅助义肢( hal )。 充电电池的持续时间接近2小时40分钟，通过检测皮肤表面的电信号，可以让动力装置控制肌肉和骨骼的移动。 在hal的帮助下，招聘者不仅可以正常的日常生活，还可以进行站立、行走、攀登、掌握、举重等高难度动作。

那么，机器的外骨骼需要为招聘者定制吗？

首先，控制型机械的外骨骼因为机械装备没有直接贴在人体上，所以个体差异不影响其采用。 增力型机械的外骨骼因情况而异。