外骨骼“钢铁侠”VS“阿凡达”

王丽娜

多年来，科学家们期望借助机械的能量来增强人类的速度和力量，如今，快速发展的穿戴式外骨骼系统逐渐将这一梦想变为现实，从刚性外骨骼到柔性外骨骼，科幻世界中的“钢铁侠”和“阿凡达”正走进我们的生活。

“钢铁侠”的探索之路

19世纪，英国讽刺漫画家罗伯特·西摩发表了令人脑洞大开的作品《Walking by Steam》，作品中的人类穿着各式各样的蒸汽动力机械装置，上天入地，无所不能。这一创作激发了科学家的想像，也开启了穿戴式助力装置的探索之路。

1880年，俄国天才少年尼克拉斯·雅格尼发明了一套装置，通过采用钢板弹簧和气囊式气压阀来辅助行走、奔跑和跳跃。但由于不能提供额外的动力，需要依靠人的行走来驱动，因此距离人们的期望还相差甚远。

外骨骼的真正登场是在20世纪60年代，美国军方和通用公司合作开发了一款名为“哈迪曼”的动力外骨骼装置。穿戴者的力量可以被增强25倍之多，成年人能轻松举起150千克的重物，但受到当时科技水平的限制，整个系统约重680千克，移动速度不到1米/秒，最终只能改装为机械臂。尽管如此，研究者认为，这一款能够提供额外动力的外骨骼才是真正意义上的外骨骼。

1958年，美国成立国防先进研究项目局（简称DARPA），该局极力热捧外骨骼在军事上的作用，期望能像“钢铁侠”一样，让士兵跑得更快、跳得更高、力量更大，成为士兵的护甲和武器。尽管最初设想如同天方夜谭，但美国科学家对外骨骼的热爱和期望促使新的外骨骼装置不断问世，从刚性外骨骼到柔性外骨骼，吸引着全世界的热情与投入。……