由于人类的身体受到先天性因素的影响，我们没法像猎豹那样飞快而敏捷地奔跑，也不能像蚂蚁那样背起比自身重量还重好几倍的东西。

然而，我们经常在科幻片中可以看到这样的情形，一个普通人或士兵穿上一件特制的机甲/盔甲之后，他们立刻变成一名更强壮、更敏捷的，神勇无敌的英雄人物（不可否认，每个人的心中都埋藏着一个英雄般的自己）。具有代表性的科幻片有《明日边缘》、《极乐空间》：

《明日边缘》剧照《极乐世界》剧照

影片中的主角通过人与机器的“合体”技术实现了超越人体极限的目的。那么，现实中类似的技术到底发展得如何了？

其实科幻片中出现的这些穿在人身上的设备，在科研领域叫做“外骨骼机器人”（我不太喜欢这样的叫法，以为它听上去一点也不酷），它的主要作用是通过机械装置来提升操作人员的力量、速度等机能，因为它的外观结构与与节肢动物相似，故带有“骨骼”叫法，加之其技术属于机器人领域，所以才起名“外骨骼机器人”。但在其应用领域，往往人们更愿意称其为“机甲/装甲”之类。在那些科幻片中，机器人外骨骼绝大多数被用于军队、战争；而在现实生活中，则主要用于救援、医疗、可研等领域。

外骨骼机器人的整体架构是由复杂的多系统组成，通常包含传感系统、机械系统、传动系统、能源供给系统和控制系统：

传感系统：主要由传感器和信号处理电路构成，目的是采集人体的运动趋势、位置姿势以及力量等信息，为控制系统提供数据依据；机械系统：为设备提供动力支撑，通过与人体的结合来分担承重，并为力量、速度等运动机能提供基础支持；传动系统：通过电机、液压/气动元件来提供驱动力，再经由传动元件传至机械系统，令外骨骼产生动作；能源供给系统：通过电池/燃油/内燃机为设备提供能源和原始动力；控制系统：由微电脑和控制软件组成，来分析传感系统传来的信息，并根据人的意图操控传动系统。

我们在科幻影片中看到的整体效果，其中的原理相当复杂，在现实世界里，远远没有达到那样的效果。那么，在当今世界里有哪些具有代表性的产品呢？

1、EXOP-1

早在年，中科院常州先进所就研制出了一款外骨骼机器人，名为EXOP-1（认知外骨骼机器人1号）。整体由航空铝打造，在人体的腰部和腿部分别设有9处固定带，并装有22个传感器，6个驱动器和1个控制器，重约20公斤。EXOP-1承受负重70公斤，其中助力功预计达到70%以上。EXOP-1是给正常人穿戴的，可以运用在消防救火上，帮助消防员负重灭火物资。

EXOP-1（认知外骨骼机器人1号）

2、HAL

HAL外骨骼机器人由日本筑波大学教授研发，主要用于医疗康复领域，如帮助残疾人行走。其中，HAL-3为下半身版本，HAL-5为全身版本。

HAL-5

3、HULC

年开始，EksoBionics公司早期的军事合作帮助该公司生产了名为“HULC”外骨骼机器人，它是军事化版本的外骨骼，旨在帮助士兵在崎岖的地形上行走时减少负重。

HULC

4、Phoenix

由suitX设计的名为“Phoenix”的外骨骼机器人，自身重量为27磅，它可以帮助截瘫患者重新直立行走。

Phoenix

目前，类似的外骨骼机器人产品有很多，他们的传动系统无非就是电机、液压/气动元件，以现在的技术，要想产生足够大的动力，动力装置的尺寸也要做得很大，这样一来，自身重量也会变重，想要进一步突破还需要技术的深入探索。此外，目前外骨骼机器人所采用的电池的续航能力很低，这也是将来急需解决的问题之一。

《明日边缘》剧照

随着技术瓶颈和硬件硬件成本的逐步降低，民用外骨骼机器人有望进一步商业化，尤其在医疗康复领域。军用级产品或成为各国战备争夺的又一个侧重点。当然，我们也不能忽略其在娱乐领域的商业用途，譬如虚拟现实交互、模拟对战游戏等，或许它将开辟全新的娱乐体验场景。

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