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世界即時:電影《流浪地球》中的外骨骼已經(jīng)在現(xiàn)實中存在

時間:2023-02-03 16:52:59    來源:科普中國網(wǎng)    

《流浪地球2》再一次讓人們?yōu)閲a(chǎn)科幻電影喝彩。在影片中出現(xiàn)的各式科幻裝備,也自然成了影迷、軍迷的談資。作為一部科幻電影,《流浪地球2》的裝備卻極具“現(xiàn)實”色彩。比如,在電影中頻頻出現(xiàn)的人體外骨骼,無論是建筑施工的工人,還是搬運裝備的勤務(wù)人員,再或者執(zhí)行戰(zhàn)斗任務(wù)的軍事人員,外骨骼似乎成了《流浪地球2》時代的通用裝備?!读骼说厍颉分械耐夤趋?,有大量的現(xiàn)實裝備的影子。


(資料圖片)

圖注:這是一種有體外延申的外骨骼,屬于有動力的外骨骼設(shè)備

在現(xiàn)實生活中,外骨骼正在逐漸走近我們,無論是軍事應(yīng)用還是生產(chǎn)生活,都在探索外骨骼的發(fā)展之路。外骨骼從用途上可以分為民用和軍用兩大范疇,從動力方面可以分為有動力和無動力兩類,而有動力的外骨骼還可以根據(jù)是否搭載人工智能再分類,可以說細分明確,發(fā)展脈絡(luò)繁多。電影《流浪地球》讓我們真實看到了外骨骼的不同應(yīng)用場景。

無論哪種類型的外骨骼,其目的都是增強和改善人體的功能或能力。生活中,外骨骼可以為肢體殘障人士或機體失能的老人恢復(fù)肢體功能,幫助他們康復(fù)、恢復(fù)生活自理能力。在工作中,尤其是需要高強度體力勞動的工人,可以通過外骨骼提升搬運能力,降低勞動強度,提供額外保護,降低受傷風(fēng)險。在軍事領(lǐng)域,外骨骼的探索和應(yīng)用更多,可以提高戰(zhàn)士的戰(zhàn)場環(huán)境適應(yīng)能力,減輕作戰(zhàn)疲勞,降低體力消耗,延長作戰(zhàn)時間,減少作戰(zhàn)傷亡。比如,我國在積極研究和測試的外骨骼,可以在惡劣地形情況,尤其是在高原、山地地區(qū),車輛、飛機等運輸工具受到很大局限的復(fù)雜地形和氣候條件下,通過外骨骼增強人體的運動、攀爬和搬運能力,即使是海拔3500米以上地區(qū),使用無動力源外骨骼的人員,在活動時也可以節(jié)省5%-10%的體力,而站立不動時甚至可以節(jié)省70%以上的體力,極大的提升了單兵在惡劣環(huán)境中的作戰(zhàn)能力。這種無動力外骨骼,目前一般采用碳纖維等材料,總重輕、抗沖擊性能好,單人即可穿脫裝備,在各種環(huán)境下都不受電源等動力限制,可以持續(xù)使用。

圖注:看似是一種簡單的能力增強型外骨骼,有動力和無動力皆可,減少成本可以做無動力款,穿著方便,對人體做輔助增強

而使用有動力的外骨骼,更可實現(xiàn)人體功能的飛躍式提升。通過動力控制,外骨骼可以搭配氣動、杠桿和液壓等系統(tǒng),提供輔助力量,提高人體極限,讓人員力量倍增、動作更迅敏、耐力更持久,幫助人員從高處飛躍而不受傷,輕松拿起幾十公斤的重物毫不費力。有動力的外骨骼更為復(fù)雜,在輔助人體動作時,通過對人體的動作識別、肌肉信號判斷進行動作匹配和動力輸出與身體聯(lián)動。

圖片說明:這是兩種外骨骼,區(qū)別較明顯,一種有明顯的附加功能,另一種多半只是人體能力增強的基礎(chǔ)版本

有了電力,外骨骼還可以從傳統(tǒng)的人體機能增強,向智能輔助更進一步。搭配環(huán)境傳感器和人工智能處理系統(tǒng),可以提高戰(zhàn)場的環(huán)境感知、信息情報收集處理和識別能力,提升人員的戰(zhàn)場反應(yīng)力,增加作戰(zhàn)效能減少傷亡。信息同步到指揮網(wǎng)絡(luò),可以增強戰(zhàn)場指控效率,縮短指控與協(xié)調(diào)時間。具有遠程通信能力和人工智能系統(tǒng)的外骨骼甚至可以通過指揮網(wǎng)絡(luò)及自身系統(tǒng)為每個單兵提供敵人技戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)場環(huán)境發(fā)展變化預(yù)判,改變未來戰(zhàn)爭的作戰(zhàn)樣式。

圖片說明:《流浪地球1》中的外骨骼,明顯可以由單兵使用活力更強的武器裝備,沒有外骨骼支撐一般單兵很難獨立手持使用重型武器

當然,外骨骼除了靠自己改變未來,它還可能會催生其他改變。目前的戰(zhàn)爭模式、武器裝備性能在一定程度上受制于人類的身體極限,比如人的持續(xù)作戰(zhàn)能力和身體所能承受的極限閾值等,影響著戰(zhàn)爭烈度、武器裝備的作戰(zhàn)性能。通過外骨骼提升人體能力極限,結(jié)合人與機械、人與智能的融合,可能催生更多武器裝備發(fā)展,如槍械可以回歸對更高初速、更大殺傷效果和更遠射程的追求,而不再受使用者對槍械后坐力和武器重量的承受限制。當然,未來也許還會有穿著智能外骨骼的作戰(zhàn)人員,作為節(jié)點或邊緣中心,控制、指揮更多的無人智能化武器裝備作戰(zhàn),減少一線人員投入,避免傷亡損失。無論現(xiàn)在還是未來的哪種外骨骼,都可以有效提升作戰(zhàn)能力,降低訓(xùn)練成本和時間,減輕作戰(zhàn)人員身體負荷,賦能作戰(zhàn)、后勤、衛(wèi)勤部門提高效率。

外骨骼的廣泛應(yīng)用和低成本化,也可以改變未來生活,尤其是在老齡化社會,外骨骼可以提升肢體失能老人的生活質(zhì)量,賦能殘障人士,協(xié)助他們康復(fù)和訓(xùn)練,展現(xiàn)出更多的社會價值,讓“科技改變生活”從科幻電影走進現(xiàn)實。

作者簡介:田春園,中國指揮與控制學(xué)會會員,開創(chuàng)軍事及時政評論欄目《田煜觀點》,發(fā)表過大量安全戰(zhàn)略、軍事防務(wù)分析、軍事科技、軍事理論等文章,受聘進行國家安全戰(zhàn)略形勢講座

出品:科普中國

監(jiān)制:光明網(wǎng)科普事業(yè)部

作者:田春園

策劃:金 赫

標簽: 武器裝備 作戰(zhàn)能力

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