爬泰山外掛?80歲老人穿上外骨骼健步如飛?再加裝兩條腿變身人馬?_風聞
把科学带回家-把科学带回家官方账号-专注于孩子的科普教育22分钟前

撰文 | Skin
審校|阿嫺
你去過泰山、華山等景區嗎?許多人在聽到爬山時,可能就會對這類景區望而卻步,而對於老年人來説更是充滿了挑戰,泰山的紅門到玉皇頂共有6336級台階,能登頂泰山絕非易事。
不過今年,一種“黑科技”出現在了泰山、黃山、華山和深圳野生動物園等景區,叫做登山機器人。它其實是一種外骨骼,是一個機械化的“背心”,我們可以把它套在腰上,然後綁在大腿與膝蓋上,此時,我們就相當於擁有了外掛,據説每上一節台階都變得更輕鬆了。

央視新聞的視頻中,有記者採訪了使用這種外骨骼的登山客,據他們所説,這種登山機器人真的能明顯讓人覺得更輕鬆,有人説“腿完全沒使勁,它能自動提腿,就像‘飄起來一樣’”,還有人説“感覺像是有人在拉着我上山”?
在社交媒體上,輔助登山的外骨骼機器人最近很“出圈”,不少老年人穿戴着它們進行測評,在視頻中,八十多歲的老人在穿上外骨骼之後開始健步如飛了,上坡上樓梯時甚至越走越快……

泰山上使用的肯綮科技的外骨骼,在其官網上稱能省力15%。|參考資料1
在很快到來的端午節小長假,不知道你有沒有爬山、暴走的“特種兵”行程?你會願意嘗試這樣的機器人來輔助你遊玩嗎?
不過,這個機器人看起來只是一個平平無奇的腰帶,真的有這麼神奇嗎?又能多省力?鋼鐵俠的戰衣難道已經可以實現了?
外骨骼是一種可穿戴技術,而如今,它的確已經成為了科幻作品中描述的那種“機械戰甲”,可以增強人類的能力了。早在100多年前,長時間彎腰的農民們為了更省力,就用彈簧設計出了一些身體支架或者是墊片,讓自己彎腰割草時能感覺更舒服。
1917年,為了增強跑步能力的人們甚至把蒸汽機背在了身上,蒸汽機能把機械動力傳遞到腿和腳的外部“韌帶”上。上述兩種就是現代兩大類外骨骼的雛形——主動外骨骼(有電機驅動)和被動外骨骼(沒有電機驅動)。

1917年人們設計出的帶有“蒸汽機”的外骨骼。|patent/US1308675A
在泰山上使用的,來自肯綮科技的外骨骼就是一種主動外骨骼,充電一次可以輔助行走5小時。它的基本原理是先靠AI算法、人體運動的原理來感知你的下肢運動,然後電機驅動幫你抬起腿,讓你覺得使用較小的力氣就能行走了,也就有了“飄”的感覺。
還有一種被動外骨骼,這種外骨骼的工作原理,就像是為你的身體多加了一組肌肉,就比如HeroWear的Apex 2。雖然沒有電機,但是這些彈力帶能在你運動過程中拉伸和收縮,這樣,你自己身體的肌肉壓力會減少,讓你覺得更加省力,緩解疲勞。

這就像是給身體外加了“肌肉”,身體也就更省力了。|HeroWear
隨着技術的發展,外骨骼也能和AI、人體工學等科學更好地結合,發揮出更多的作用了。外骨骼可以直接檢測出你“想走路”的意圖,然後幫助你流暢地完成動作。這不僅能幫人爬山,幫人緩解勞動的疲憊感,也能幫受傷的人更好地康復,甚至幫患者重新走路。因此,除了走進景區外,目前外骨骼也被用於醫療和康復行業。
除了這種“背心”,市面上有很多“花式”外骨骼,就比如2022年南方科技大學研發的“人馬”,直接給人加裝了兩條腿。

“人馬”外骨骼可以讓人更好地搬運重物,減輕對腰部的壓力。|參考資料4
許多外骨骼都是直接輔助人腿的運動,人難免會有“飄”的感覺,但是“人馬”外骨骼不會給腿施加外力,而是多兩腿承擔壓力,這樣也能多出一個平台來搬運重物,腰部也不會受傷,根據研究,這樣可以減輕70%的負重。
日本科學家則直接“復刻”了電影《異形》中的動力裝載機——三井物產的助力裝甲AWN-03,而且功能也很實在,它能讓人更輕鬆地搬運重物,一出現就引起了物流公司的興趣。
今年,我國的許多景區都有了一些出租甚至免費試用外骨骼的服務,如果有機會,不妨來體驗一下擁有“超能力”的感覺。

各種各樣的外骨骼已經出現了,它們的目的是讓我們擁有一些“超能力”。|參考資料4
參考資料
[1]https://www.kenqingkeji.com/#section1
[2]https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_30073052
[3]https://www.roboct.com/
[4]https://ieeexplore.ieee.org/document/9981394