國外軍用可穿戴裝備發(fā)展探析

　　二、應(yīng)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(shè)計(jì)，既能使士兵完成爬行、深蹲、提舉重物等一系列動(dòng)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(fù)重外骨骼采用模塊化設(shè)計(jì)，除機(jī)械腿外，還可掛裝月牙形抓鉤、搬運(yùn)輔助裝置等，不僅使士兵能背負(fù)重物徒步行軍，還能便于抓起或搬運(yùn)重物。未來的外骨骼機(jī)器人就像人的衣服一樣，是為士兵量身定做的，能大幅增強(qiáng)士兵負(fù)重能力、延長持久機(jī)動(dòng)性、提高運(yùn)動(dòng)速度，使之成為“大力士”，從而徹底解決當(dāng)前徒步士兵攜行能力不足的問題。

　　SRI公司“超柔”機(jī)械外骨骼

　　智能作戰(zhàn)服使士兵具有綜合防護(hù)能力。“勇士織衣”智能作戰(zhàn)服像是肌肉、關(guān)節(jié)的感應(yīng)“增強(qiáng)器”，不僅具有傳統(tǒng)的防彈功能，而且還能增強(qiáng)人體機(jī)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(shí)時(shí)傳送給醫(yī)療救護(hù)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(xué)習(xí)能力、人機(jī)協(xié)作的顛覆性技術(shù)，符合美軍第三次“抵消戰(zhàn)略”的指導(dǎo)思想。

　　三、未來發(fā)展

　　軍用可穿戴裝備未來重點(diǎn)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(jìn)技術(shù)成熟并投入裝備使用，以及利用先進(jìn)控制、新材料、仿生和生物醫(yī)學(xué)等新技術(shù)，開發(fā)更先進(jìn)的腦控外骨骼、智能作戰(zhàn)服。

　　一是通過改進(jìn)減輕軍用可穿戴外骨骼的重量、簡化結(jié)構(gòu)，提高性能。美國人體負(fù)重外骨骼發(fā)展目標(biāo)是使士兵負(fù)重達(dá)到120～180千克?，F(xiàn)有第二代XOS外骨骼機(jī)器人是帶纜線型，預(yù)計(jì)到2020年將研制成無纜線型XOS外骨骼機(jī)器人，其技術(shù)更先進(jìn)、性能更好。未來外骨骼機(jī)器人能學(xué)習(xí)士兵的步法和肌肉運(yùn)動(dòng)，在士兵負(fù)傷或行動(dòng)受限時(shí)協(xié)助士兵移動(dòng)。

　　二是積極研發(fā)腦控外骨骼。美國國防高級研究計(jì)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(gòu)的神經(jīng)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(jìn)行“勇士織衣”系統(tǒng)集成，并開展生物力學(xué)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(fù)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(shí)。