从《明日边缘》走向现实世界 军用动力外骨骼编年史(3)

　　1983年，坐落于美国盐湖城的Sarcos公司开始研究动力外骨骼项目，来自犹他大学的创始人斯蒂芬·雅克布森（Stephen Jocabsen）将这个项目称之为XOS。XOS的控制原理类似于飞机的线性传导控制，在精心挑选的位置设置力传感器，当穿戴者移动肢体开始动作时，受力的传感器立即通知中控电脑，电脑通过高速计算外骨骼采取何种动作来帮助穿戴者，然后指示恰当位置的液压元件移动活塞完成动作，使穿戴者可以轻松连续500次举起放下90kg的杠铃。虽然这套系统自带的电池只能使用40分钟，存在能耗大的严重缺陷，但依然在2000年获得美国国防部高级研究计划署的1000万的资金赞助。

Stephen Jocabsen与XOS

　　2000年，美国国防部高级研究计划署（简称DARPA，该机构资助研发了互联网传输控制协议/互联网协议）发布了“增强人体机能的外骨骼”项目（简称EHPA）的研制招标书，提出以下4个方面的要求：1.外骨骼系统必须使用坚固、轻型且有弹性的材料。这种材料必须能够保护穿戴者，以大幅度减少伤亡。2。外骨骼系统携带的能源必须能够维持24小时的工作，而且必须轻且完全无声。3.外骨骼系统必须能够同步士兵的动作，能够加强士兵的力量并模仿士兵的各种动作，包括战场上的前后左右移动躲闪。目标是让士兵背负更大质量的同时仍然能够跑得更快、跳得更高更远。4.这套系统必须采用流畅、高效且完全无声的液压元件。计划启动后，共有3个单位获选分别进行EHPA的初期研制工作，分别是橡树岭国家实验室、加州大学伯克利分校和Sarcos公司。

　　值得一提的是，美国“千年喷气机”公司曾为EHPA计划研制了一款名为SoloTrekXFV的外骨骼飞行器，这套飞行系统能够持续续航2个小时，噪音低，无线电和红外线信号弱，对战场后期保障要求也很低，士兵只需用左手操作油门，右手操纵一个3轴的操作杆就可以飞行。这套堪比蝙蝠侠的飞行装备出现时曾备受军方关注，然后……然后就不了了之了。

SoloTrekXFV外骨骼飞行器

　　2004年，加州大学伯克利分校发布了伯克利下肢外骨骼（简称BLEEX）,BLEEX采取人体行走动作充电的方案,电源可维持20小时,最大负载可达45kg，在最大负载时，穿戴者的氧气消耗量比自力负担同样质量要少15%。伯克利分校推出的第二代BLEEX在零部件微型化方面很有成效，所有的电子线路和许多机械部件都容纳在金属管内。但由于发电装置影响到行走步态，所以使用者消耗的能量反而较多。

BLEEX

　　2005年，Sarcos公司的XOS在众多EHPA方案中脱颖而出。从2006年起，Sarcos公司开始独挑大梁研制美国军用动力外骨骼。而在同年，美国洛克希德马丁公司对加州大学伯克利分校的第二代BLEEX系统，进行了重新设计并试制了演示样机，改称为Human Universal Load Carrier，（简称HULC）

　　2007年11月，Sarcos公司被世界第六大军火商—雷神公司（Raytheon Sarcos）收购，开始研制第二代XOS 2外骨骼。2008年4月28日，雷神公司宣称XOS已获得显著成功，但仍在继续改进，美军于2009年开始测试经过改进的型号。

　　2009年2月26日，洛克希德马丁公司的HULC正式公布。HULC重24KG，由钛金属制成，采用两块总重3.6KG的锂聚合物电池电池驱动，一次充满电可保证穿戴者以4.8公里/小时的速度背负90KG重物持续行进一个小时，最高速度则可达到16公里/小时。HULC平时收纳在一个很小的拉杆箱里，使用时穿戴时间不超过30秒，士兵使用时只需要把脚踩在托盘上，固定好大腿、腰部和肩部的系带，HULC的感应器就会自动侦测穿戴者的行动意图，然后驱动液压组件做出相应的动作，保证HULC的动作与穿戴者的动作一致。试验显示，穿上HULC后能够明显降低人体对氧气的消耗量。据统计，在试验人员穿戴上HULC并背负36.7KG的物资以每小时3.2公里的速度行进时，其对氧气的消耗量量可比不穿HULC时减少大约15%。HULC没有双臂助力，在提举重物时只能通过胸前的吊臂进行。洛克希德预计在2014年可以量产HULC，预定售价25000美元。

HULC

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