國外軍用可穿戴裝備發(fā)展探析

　　二、應用前景

　　軍用可穿戴外骨骼可大幅提升徒步士兵攜行能力。軍用可穿戴外骨骼采用柔性設計，既能使士兵完成爬行、深蹲、提舉重物等一系列動作，又可減輕士兵因提舉重物而引發(fā)的肌肉骨骼損傷。美國人體負重外骨骼采用模塊化設計，除機械腿外，還可掛裝月牙形抓鉤、搬運輔助裝置等，不僅使士兵能背負重物徒步行軍，還能便于抓起或搬運重物。未來的外骨骼機器人就像人的衣服一樣，是為士兵量身定做的，能大幅增強士兵負重能力、延長持久機動性、提高運動速度，使之成為“大力士”，從而徹底解決當前徒步士兵攜行能力不足的問題。

　　SRI公司“超柔”機械外骨骼

　　智能作戰(zhàn)服使士兵具有綜合防護能力。“勇士織衣”智能作戰(zhàn)服像是肌肉、關節(jié)的感應“增強器”，不僅具有傳統(tǒng)的防彈功能，而且還能增強人體機能，可使士兵成為“鋼鐵俠”甚至是“超人”。將來，作戰(zhàn)服還會織入光纖絲線，將受傷士兵的傷情實時傳送給醫(yī)療救護中心，為士兵的身體健康安全提供保障;甚至能融入四周環(huán)境，使士兵成為“變色龍”。智能作戰(zhàn)服是一種具有自主學習能力、人機協(xié)作的顛覆性技術，符合美軍第三次“抵消戰(zhàn)略”的指導思想。

　　三、未來發(fā)展

　　軍用可穿戴裝備未來重點開展可穿戴外骨骼和智能作戰(zhàn)服的測試評估，改善性能、促進技術成熟并投入裝備使用，以及利用先進控制、新材料、仿生和生物醫(yī)學等新技術，開發(fā)更先進的腦控外骨骼、智能作戰(zhàn)服。

　　一是通過改進減輕軍用可穿戴外骨骼的重量、簡化結構，提高性能。美國人體負重外骨骼發(fā)展目標是使士兵負重達到120～180千克。現(xiàn)有第二代XOS外骨骼機器人是帶纜線型，預計到2020年將研制成無纜線型XOS外骨骼機器人，其技術更先進、性能更好。未來外骨骼機器人能學習士兵的步法和肌肉運動，在士兵負傷或行動受限時協(xié)助士兵移動。

　　二是積極研發(fā)腦控外骨骼。美國國防高級研究計劃局的有感知假肢就是一種腦控外骨骼，旨在研發(fā)能靈巧控制上肢假肢的完全植入式、模塊化、可重構的神經接口。俄羅斯也在加快研制新一代“單兵外骨骼”裝甲作戰(zhàn)服，有望在2020年裝備使用。

　　三是發(fā)展全身型“勇士織衣”智能作戰(zhàn)服。美國將進行“勇士織衣”系統(tǒng)集成，并開展生物力學建模與仿真、測試與評估等研究工作，向全身型智能作戰(zhàn)服發(fā)展。美軍對其性能要求是：重量控制在9千克以下;功率需求不超過100瓦;將背負45千克重物，以1.25米/秒速度在平地行走的士兵的代謝消耗減少25%;電池重量不超過4.5千克，在不充電的情況下可持續(xù)工作24小時。