提到《鋼鐵俠》很多人都不陌生，影片中功能強(qiáng)大的智能外骨骼堪稱(chēng)酷炫，也被粉絲們津津樂(lè)道。近日有消息稱(chēng)，美國(guó)知名機(jī)器人研發(fā)企業(yè)Sarcos Robotics本月內(nèi)會(huì)將新研發(fā)的新款工業(yè)用外骨骼機(jī)器人Guardian XO交付給客戶(hù)。

這款外骨骼機(jī)器人可以廣泛應(yīng)用于搬運(yùn)重物，是制造業(yè)重要的機(jī)械裝備，并且在物流、建筑、航空航天、軍事等領(lǐng)域也頗具潛力。它具有24個(gè)自由度，在穿著狀態(tài)下，使用者在搬動(dòng)200磅（約90kg）的物體時(shí)，其感受到的或許只有物料二十分之一的重量，官方稱(chēng)之為“令佩戴者能夠用叉車(chē)的力量來(lái)提升物體并保持人手的靈活性”。

雖然該套裝備看上去有些笨重，但是帶給人類(lèi)的負(fù)擔(dān)卻并不多。據(jù)悉，Guardian XO具有獨(dú)立的腿和腳，重約67千克的骨骼將直接與地面相接觸，而人類(lèi)則是“束縛”在機(jī)器人上，這意味著這部分重量將可以不必由使用者承擔(dān)。

我們目前可以看到正在使用中的電動(dòng)外骨骼機(jī)器人往往在電力提供上存在弱點(diǎn)，比如受限于電線(xiàn)供電的能源提供方式、電池容量不足或耗電量大等。而早期依賴(lài)于液壓動(dòng)力的Guardian XO通過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)，本次推出的新產(chǎn)品不僅完全采用電力驅(qū)動(dòng)，并將機(jī)器運(yùn)行功率降至400瓦以下，電池續(xù)航可達(dá)8小時(shí)，還可以通過(guò)隨時(shí)熱插拔可充電電池組來(lái)對(duì)電池進(jìn)行充電實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的持續(xù)運(yùn)行。

在動(dòng)作協(xié)調(diào)方面，Guardian XO采用了傳感器檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)與使用者之間的動(dòng)作匹配。Sarcos Robotics方面將其定位為一種輔助工具，并稱(chēng)還會(huì)繼續(xù)完善Guardian XO的性能，令其未來(lái)在不同的地形路況上都可以有良好的表現(xiàn)，使用戶(hù)無(wú)需太多持續(xù)服務(wù)就可以在復(fù)雜情況下使用該產(chǎn)品，目前Sarcos Robotic公司與達(dá)美航空和美國(guó)軍方已達(dá)成多項(xiàng)合作協(xié)議。

實(shí)際上利用外骨骼來(lái)幫助人類(lèi)作業(yè)已經(jīng)不是新鮮事了，為了降低操作人員的工作強(qiáng)度、減少身體損傷問(wèn)題以及提升工作效率，在類(lèi)似流水線(xiàn)這種需要人力進(jìn)行大幅度、重復(fù)性及高強(qiáng)度等勞動(dòng)的程序中，外骨骼機(jī)器人具有非常重要的地位。而外骨骼機(jī)器人不僅在工業(yè)中表現(xiàn)良好，在醫(yī)療、建筑、軍工、物流等領(lǐng)域中也同樣具有非常大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

在醫(yī)療領(lǐng)域中，醫(yī)用外骨骼機(jī)器人可以為病人的康復(fù)訓(xùn)練提供幫助，像傅里葉智能、邁步、大艾等就是這一領(lǐng)域中的知名企業(yè)。并且值得我們關(guān)注的是，醫(yī)療外骨骼機(jī)器人正致力于與腦電、神經(jīng)控制等方面相結(jié)合，與肌肉電信號(hào)結(jié)合、顱磁刺激等技術(shù)也是未來(lái)科研拓展方向。

而在物流業(yè)中，外骨骼的應(yīng)用已有先例。我國(guó)近年來(lái)物流業(yè)發(fā)展迅速，“618”“雙11”“雙12”等大型購(gòu)物狂歡活動(dòng)對(duì)物流業(yè)的發(fā)展起到了重要的促進(jìn)作用，在早些時(shí)候，京東曾經(jīng)為相應(yīng)崗位的員工配備了外骨骼機(jī)器人，其目的在于為重復(fù)進(jìn)行搬運(yùn)動(dòng)作的員工“撐腰”，減少員工出現(xiàn)腰椎損傷的情況。而除此之外，德邦快遞方面也針對(duì)大件快遞分揀搬運(yùn)工作定制了外骨骼機(jī)器人。

不過(guò)在這其中，不少非全身型的外骨骼機(jī)器人都面臨重量上的技術(shù)問(wèn)題。目與傳統(tǒng)金屬材料相比，聚氨酯、碳纖維等新型輕質(zhì)材料正受到更多的關(guān)注。比如去年11月左右，日本企業(yè)INNOPHYS推出的“Muscle Suit? Every”骨骼服就采用了巴斯夫的Ultramid?聚酰胺（PA），不僅減輕了設(shè)備重量，而且通過(guò)注塑工藝即可制造。

而碳纖維材料是目前在諸多新型輕質(zhì)材料在被廣泛青睞的。碳纖維材料在產(chǎn)品質(zhì)量、剛度、阻尼、振動(dòng)抑制、精度控制等方面具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，在制造業(yè)向機(jī)械化邁進(jìn)的浪潮中，碳纖維材料對(duì)于機(jī)械手的操作性、靈活性等方面提供了較大的提升空間。

結(jié)語(yǔ)：機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正在快速發(fā)展，我們可以看到，不僅是制造業(yè)，機(jī)器人外骨骼的研制還將為更多行業(yè)提供裝備支持。而作為實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破的重點(diǎn)之一，外骨骼材質(zhì)的不斷優(yōu)化將對(duì)這一設(shè)備的發(fā)展起到重要的推動(dòng)作用，目前高分子材料在這一技術(shù)領(lǐng)域具有相當(dāng)大的潛力。

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