美国研发士兵变身“钢铁侠”（5种军用外骨骼重新定义战场）

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和相当多的武器装备一样，军用外骨骼的历史充满了艰辛的痛苦。1959年，罗伯特·海因莱因所著的《星船伞兵》就已经对军用动力装甲做了较为详细的描述。

尽管在20世纪中期已有少数专利和试验，但研究者们很快就认识到，这项技术要走向实用化还需要很久。相对受控的环境，比如医院、康复中心和工厂等，更适合发展未成熟的可穿戴式机器人技术。

时间到了21世纪10年代，军方终于又开始关注起这项技术，并展开了多项大规模的研发项目。数年来，军用外骨骼越来越小型化、轻型化、专用化，且派出出了相当多种不同类型。本文就将简单介绍一下不同类别的典型产品。

1.全身动力外骨骼

它们是覆盖臂膀的下肢的可穿戴式机器人，也是科幻小说中最常见的，现有数个原型项目正在开发中。这些原型外骨骼都有类似的缺点，那就是过于庞大，促动器太多，供能和控制困难。很多时候自动响应过慢，更像是使用者“带着”外骨骼走。因此，很多全身外骨骼项目都被“一分为二”，变成了独立式或模块化的下肢和上身穿戴式机器人。

现在进入原型阶段的军用全身外骨骼典型有，洛克希德马丁的HULC，以及雷神的XSO和XSO2。

2.下肢动力外骨骼

下肢动力外骨骼的基础作用是辅助腿部承载，如果构件延伸到地面，也能传递载荷。由于军用外骨骼必须要灵活且兼容性高，因此在不影响移动速度的情况下，承载量总是有限的。这类装置一般由金属制成框架，或是完全用软材料制造，主要功能是对腿部运动进行辅助，降低运动的代谢量。也就是说，携带外骨骼和装备的士兵，消耗的能量应该低于仅仅携带装备的士兵。

这类外骨骼的开发者就非常多了，典型的产品有DARPA的网战士，B-Temia的动能作战装。

3.军用被动外骨骼

被动外骨骼并没有任何的促动器、电池或是电子器件。它仅由穿戴者带动，看起来像是死重，但是一般都有各种各样的特殊功能。

比如，20KTS+的“海洋护身符”，是一种轻型、小型的缓冲系统，可以吸收小型快速巡逻艇上军人受到的冲击。澳大利亚防务科学技术部研发了一种使用钢缆线的外骨骼，可将士兵沉重的背包的一部分重量直接转移到地面。

在这一方面，走得最远的还属俄军。2017年，俄军驻叙利亚帕尔米拉的工兵就用上了一种被称为“K2”的被动式外骨骼，协助他们处理未爆弹、地雷和自制爆炸物。尽管被动式外骨骼的死重对士兵的机动性不利，但是恰好工兵是那种，不是特别需要机动性，但装备往往过于沉重的兵种。由此，俄罗斯算是没有用到特别高的技术，就成为了首个列装并在实战汇总使用外骨骼的国家。

4.能量转换外骨骼

能量转化外骨骼是通过士兵的动作，来收集能量，并将其转化为电能，给电池充电或是直接给设备供能。部分下肢外骨骼也能被改成能量转化外骨骼，但是这样会增加其重量。通常能量转换装置是装在膝盖结构上。

踏步过程中脚跟着地时，一个相应的元件会被压缩，由此转化少量的能量。理论情况下，如果一个士兵要部署作战72小时，他要在整段时间内会为所有设备提供电力。使用电池的话，大概是17磅重的电池，还有携带这些电池的装具。如果供能外骨骼做得足够轻足够小，那么它就能获得和电池相比的优势。然而尴尬的是，现在开发的能量转化外骨骼，往往带来的充电效益，还做不到弥补穿戴它们的代价。

这类外骨骼装置的典型有，仿生动力在美国陆军投资下开发的“行走动力”。

5.军用固定式外骨骼

虽然听起来有悖常理，但是确实有一种军用固定式外骨骼正在开发中。这就是MAXFAS：火器稳定瞄准便携式手臂外骨骼。

根据之前在震动消除外骨骼方面的研究，丹贝克尔猜想，是否能使用类似的技术，进一步减小手部的自然运动和振动。他的初步研究成果很不错，受测人员在他的固定式外骨骼上训练后，可以提高手枪射击精度。

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