机甲的野望——番外篇

而这篇文章的主要目的是给大家再拓展一下外骨骼系统的知识面，介绍一些别的公司，让朋友对这个产业有个全貌的了解。

先来扯一些背景知识。。。

早在1830年，的一个Robert Seymour（罗伯特·塞缪尔）的人就提出过WS装置的概念即Walking by Steam蒸汽动力行走辅助装置。

而真正出现和今天的外骨骼产品概念基本一致化的则应是1934年（你没看错，真的是1934年！）的E.E.SMITH写的《透镜人》系列小说（该小说在1984年由日本改编为动漫作品《Lensman》系列，在当时可谓是大红大紫），小说中十分科幻的“外骨骼”已经和今天的产品非常接近了！

而真正让世人对所谓的外骨骼概念引起关注的，应当是1959年Robert A. Heinlein创作的《Starship Troopers》小说。小说中出现的MPA（Military Powered Armor）军用动力装甲让军方产生了浓厚的兴趣，尽管小说中的外骨骼更像是可操控的人形机器人，但是其提出的“由人控制”、“包裹人体以达到保护和强化”的目的正是机械外骨骼的核心理念。

在《Starship Troopers》之后，好莱坞的许多科幻作品中，外骨骼开始以各种形象登上舞台，并且随着时间的推移和技术力的提升，其形态也逐渐地由过于科幻的不切实际的状态开始向“真实化”转变。

军方和民间的科技公司或者研发机构开始投身其中，最为著名的就是由康奈尔航空实验室（Cornell Aeronautical Labs）提出的MA概念机甲（Man-Amplifier）。但是很遗憾，限于当时的技术，动力外骨骼系统要真正实用化实在是太过艰难了。

在MA系统之后，美国军方和科研机构还曾开发过许多类似的系统，但结果都因为无法攻克技术难关最后不了了之，哪怕是当年被寄予厚望的GE公司的Hardiman系统（虽然GE官方宣称这套系统获得了极大的进展，但其接近700公斤的自重注定了这是个失败的项目）也没能走到最后。

1961年，美国洛斯阿拉莫斯实验室还开展过一项名为“皮特曼”（Pitman）的动力盔甲项目。这是一种外形接近于宇航服的封闭式盔甲，自重227千克并能携带136千克的装备。“皮特曼”外层盔甲由玻璃纤维和聚合物/陶瓷复合装甲制成，可抵御12.7毫米穿甲弹的射击，还具有核生化防护能力。穿戴者通过虚拟现实技术的头盔显示器来感知外界环境，这和钢铁侠如出一辙。即使以现在的标准来看“皮特曼”，其概念也是甚为先进，如氢/氧燃料电池、内置辅助动力单元和空调、电动人造肌肉驱动、大脑意念感应操纵等技术。但是正是因为技术过于超前，开发计划失败了。。。

但是不论这些技术的尝试结果如何，有一群人对这些东西的热情却始终没有衰减，那就是好莱坞众多的科幻编剧和导演们，真正让外骨骼再次大红大紫甚至重新焕发第二春让军方和科学界对其再次关注的功劳应该有很大一部分归功于一个伟大的导演，他就是詹姆斯·卡梅隆。卡大爷在他1986年指导的著名科幻恐怖片《异形2》中，首次出现了POWER LOADER系统，这个看似简单粗糙的黄色骨架机器人，在当时可是引起了一阵风潮，玩具店、模型店、甚至动漫活动周，PL都是当之无愧的明星。而一些科技公司甚至通过技术试图复制出真正的PL系统，这也被认为是外骨骼发展历史上的一个另类的发端。

此外，今年上映的由阿汤哥领衔主演的《明日边缘》，又再次引爆了众人对于未来外骨骼系统的期待！目前的科技正在把这一切逐步变成现实。。。

刚才扯了一堆外骨骼系统的历史。。。我们再来正儿八经地谈些公司和产品吧。。。

就外骨骼产品来说大致可以分为军用和民用两类，其代表的研究方向也各不相同，目前军用外骨骼系统的领先者无疑是美国人，而在民用方面，日本人则毫不落后，甚至在某些领域取得了更为突出的成就。半路现在又杀出了一匹黑马，犹太人。。。啥时候轮到中国人啊。。。我们不是有木牛流马嘛。。。

下面我给大家做一个盘点，之前的三剑客就不再介绍啦。

国家：美国

交易所：纽交所

股票代码：LMT

总市值：553亿美元

走势图：（年线：1995年至14/9/10盘中）

美国的很多军工股都是长牛，长期收益远高于通胀率，是抗通胀的好标的。

对于这家公司来说，即便是从来不了解美国乃至全球资本市场的人也不会对这家公司太过陌生。作为美国乃至全球最大的军工防务公司来说，洛克希德·马丁的生意可谓是无孔不入，从最新型的F22战斗机到地面后勤野战厨房系统，洛马可以说是全球最尖端的高技术重型装备的霸主（之一）。

HULC（Human Universal Load Carrier）即改进型人体负重外骨骼。

这款洛马公司的单兵外骨骼提出的相关指标是可让普通士兵在超过10公里的/小时的平均速度跨越任何地形，并且可同时携带超过90公斤的负重。外骨骼通过锂电池进行驱动，连续工作目标时间为72小时或以上。

HULC系统总重32公斤，设计极限负重超过100公斤，其负重功能完全依靠系统的背部“货盘式托架”，托架直接与助力腿部机械系统相连，这种设计使得使用者几乎感觉不到外骨骼本身的任何重量。目前，试验中的HULU其动力源为两块总重量为3.6公斤的锂电池。在充满电的情况下，使用者能够以每小时4.8公里的速度背负90以上千克重物连续行进一个小时。在使用紧急模式的情况下，外骨骼可以进行突击冲刺，冲刺速度超过16公里/小时。HULC最大的战场优势得益于它相对简单的设计和易收纳特性，当电池耗尽的时候，整套系统仍然可以处于应急工作模式，以便进行携带重要装备进行撤离。

根据洛马方面介绍，HULC的高度可以进行自由调节，使身高1.6—1.85米的士兵都可以穿戴，而且非常便利。穿戴时，士兵只需将腿伸进机械靴套下方的足床，而后用紧束保护皮带固定住腿部、腰部以及肩部就可以展开整套系统。脱下“金属骨骼”则只需要30秒不到的时间，非常容易简便。此外，HULC充分采用模块化的设计理念，整套系统都可以方便得进行拆分和组合，在不需要携带重物的情况下，完全可以分离机械腿和背部货架，这样便可以进一步减轻重量，提高续航和机动性能。

HULC是最早投入阿富汗战场的试验型产品之一，其设计的最大的突出点在于结构相对简单，大量运用成熟技术使得在技术难点方面遇到的障碍大大减少。这也是HULC获得快速进展的重要原因。

但金无足赤，人无完人，HULC也有着自身缺点，由于HULC设计之初，其扩展性主要都集中在运输和负重方面。对于其今后其他军事包括非军事方面的应用考虑可能存在不足。目前HULC的所有模块化组件都是以负重和运输功能为主，尽管洛马公司表示正在研发HULC专用的防弹装甲板等外挂式组件，但要克服HULC的先天不足恐怕比较难。

从另一方面来讲，与其说HULC是先天不足，不如说洛马在设计之初就没打算让HULC冲在前线，它的应用更多的体现在后勤和炮兵装填手之类需要大量体力劳动的场合。

这样一家强大的，市值超过500亿美元的全球性军火巨头，动力外骨骼只不过是他们每年都会投资试验的众多高科技项目中的一个环节。当然，如果HULC成功被美国军方相中或者出口第三国的话，洛马的股价可能会因此受益，但这也仅仅是可能而已，毕竟外骨骼系统相较第四代战斗机、新型空对地导弹之类的项目来说实在不算起眼。

所以，HULC的项目成败对于洛马的股价几乎不会存在什么大的影响，可以忽略不计。

国家：美国

交易所：纽交所

股票代码：RTN

总市值：311亿美元

走势图：（年线：1980年至14/9/10盘中）

雷神也是一只长牛股，全球排名前五的军火巨头。。。

1983年，由Stephen Jocabsen创立的Sarcos公司开始进入外骨骼和机器人系统研发行业，他们于2000年开发出了第一代的通用全身军用动力外骨骼系统，这套系统被称为XOS，XOS与洛马公司的HULC有着本质上的不同，如果说HULC在开发时更看重后勤和运输方向的应用，那么XOS则在一开始就将设计目标定在了多用途方面。

XOS系统最大的特点在于它是真正的全身包覆式的动力外骨骼，使用者被整套系统所包围，并且在研发之初就预留了大量的外置设备接口，不但可以加装相应的装甲防护系统，甚至可以直接接驳各类攻击性武器和外置动力系统。这一概念系统迅速引起了美国国防部高等研究计划局（DARPA）的浓厚兴趣，DARPA拨款1000万美元对Sarcos的后续研发进行支持。

2007年雷神正式收购了Sarcos，并在2008年正式推出了XOS的后续试验型号XOS2系统。XOS2可以说是真正意义上的战斗用外骨骼系统。XOS2内置了目前所有外骨骼系统中最为复杂繁多的传感器，这使得XOS2系统能够几乎和人体完全达成同步而不存在任何哪怕是细微的延迟效应。而且由于XOS属于全身包覆式设计，使用该系统的士兵甚至可以直接在极端情况下利用XOS系统进行徒手格斗（得益于XOS系统的强大辅助能力，哪怕是现役的综合格斗冠军，也休想敌得过XOS系统的使用者）。

在负重方面XOS也毫不含糊，使用者通过系统搬运超过90公斤的负重时，感觉仅仅相当于拿起9公斤的负重。

XOS2试验型号分别为战斗型模块和后勤型模块两种模式，试验行进速度为4.8公里/小时，XOS的早期试验型号由于能耗问题一直需要通过外接电源进行供电。在最近的演示试验中，XOS2已经配置了相应的电池能源包，但具体参数还不甚明确。

目前，雷神公司已经开始了最新型XOS3型外骨骼系统的研发，具透露，XOS3将跳出人们印象中单纯的外骨骼概念，而是真正朝着动力装甲系统演进，盔甲将由轻质高强度金属和最新的复合材料制成，这种新材料将可以完全抵御普通7.62mm步枪子弹的近距离打击，该系统所有的管路和液压关节系统都将被这种装甲全部包覆起来。整个动力装甲系统都以模块化进行划分（比如动力系统包、装甲系统包、武器系统包等）。XOS3还将使用最新的燃料电池技术以最大程度上的增加活动时间。目前，美军方已经正式启动下一代的“战术突袭轻甲”（TALOS，Tactical Assault Light Operator Suit）的单兵动力盔甲计划，XOS3能否拔得头筹？我们拭目以待吧。这是目前最像《明日边缘》中阿汤哥穿的外骨骼装备！

军用型外骨骼说得有点多了，让我们再次转向民用吧。。。 

说道民用外骨骼，就必须要提及另一个机器人以及控制系统的研发大国，日本。

或者是由于和平宪法，或者是由于应对恶劣地质情况时有发生的确切需要，日本在机器人和外骨骼的研发上和美国走上了不同的道路，日本人更侧重于各种民用性和专业性的机器人以及外骨骼。早年日本本田公司研发的娱乐机器人阿西莫就让全世界赞叹不已，而在外骨骼领域，日本所取得的成就毫不逊色，甚至在某些领域他们走在了美国人的前面。

早在1990年，日本东京大学的研究所，为了辅助行动不便的人士，就设计了日本的第一套外骨骼系统即Power-Assist Suit（第一代）这套系统仅仅用于试验目的，并且结构极为简单。但PAS的开发在当时的日本机器人科学界引发了一股热潮，在90年到94年短短的4年时间里，日本居然推出了Power-Assist Suit、Powered Arm、Suit with rubber tube actuator、Suit with sliding boxes actuator这4种外骨骼系统。但均受限于当时的技术，大部分的样品都只能停留在实验室阶段。

但技术的脚步绝不会因为一时的困难而停止，进入21世纪后日本对于外骨骼和应用型机器人的研发达到了一个新的高度。

2001年第二代Suit with cuff actuator系统在东京问世，该系统在第一次进行实际应用测试时就表现不俗，通过这套系统，参与试验的医疗人员和病患能够轻松地拿起相当重量的物件而且行动上也不受什么限制。

这套试验系统的进展让日本人充满了信心，之后在2003年到2005年，后续的Stand Alone Suit已经开发了两代，随着电池和芯片技术的发展，整套系统的能耗和重量都在不断降低。下图为第一代Stand Alone Suit。

下图为第二代Stand Alone Suit。

在2010年，东京大学再次发力，新一代的Power-Assist Suit正式问世，这款产品较之以前所有的同类产品都更轻便，能耗相对更低，它大量运用了成熟技术和高精度的传感器，使得这款外骨骼系统得以完成一些诸如摘水果，修理线路，甚至修剪指甲之类的精细工作。

负责开发的东大科研机构表示，这款产品主要面向独居老人和体力较弱的人士，尤其适合从事农业劳动的高龄人士，利用新一代的PAS，人在劳动中的体力消耗将减少62%。这是非常了不起的成就。

PAS系统已经开始在日本国内发售，东大方面表示如果PAS得以获得大订单，在量产的情况下售价将获得进一步的降低，目前每套PAS的价格在100万日元左右。

和其他实用性质突出的日本外骨骼不同，PJMK3推出市场之后其并没有明确表示具体用途，而只是表示，这台外骨骼机甲是非常酷的时尚产品。它不经可以进行一般的动作，甚至还可以控制动力组件的出力大小，拿起鸡蛋时也不会造成鸡蛋的破裂。由于MK3在全球只发行5套，所以其售价也相当惊人，每套高达123000美元！

公司方面在产品发布后接受采访时表示：MK3是一种全新的尝试，我们试图制造即时尚又实用的产品。MK系列是一种尝试，我们希望我们的大型外骨骼机械能够在很多领域获得应用，比如矿山、农业、救灾、危险设备的修理等等。

目前，MK3的后续产品正在研发中，SE公司表示他们的团队正在研发一款更大型的可变形式机械外骨骼Exonnecs，它将有3.5米的高度和200公斤的自重，除了正常的人形站立姿态外，还可以通过外部组件快速转换为地面交通工具模式，并且在公路行驶的时速可达80公里/小时。

说了那么多外骨骼的公司，有点小累。。。

至此，外骨骼三剑客+这篇番外篇应该可以让周叔的粉丝们对外骨骼的历史、背景、公司、产品等有一个全貌的了解了。

OK，除了以上这些名声在外的外骨骼和高科技扩展型产品，得益于科技和信息化技术的飞速发展，全世界的科研机构和公司甚至个人发明家都在不断地设计并更新人体扩展系统的设计。

我们完全可以预见，在不久的将来，外骨骼和机器人这对“兄弟”很可能将充斥于我们生活的每个角落，流水线上大量的机器人员工、矿山的矿工、医院的工作人员穿戴着特殊的外骨骼系统，而军人们甚至可能告别普通的军服而穿得像未来战士一样的站岗放哨。

未来的极客和潮人们套着各种动力外骨骼，踩着平衡独轮车，戴着谷歌眼镜招摇过市。甚至随着技术的进步残奥会将不复存在，即便肢体残障的人也可以通过外骨骼或者高科技假肢与正常人一样走上赛场一比高低。

如果站在一个俯视的角度来看待外骨骼，我们也可以认为，这是可穿戴设备的一个新的里程碑！毫无疑问，外骨骼系统是真正的可穿戴设备（你甚至可以把高科技假肢也理解为扩展人体或者辅助提升人体机能的可穿戴设备）。而且外骨骼系统的应用远远不止于目前试验的众多种类，它几乎可以渗透到人类生活的每个角落和层面，或许有朝一日，外骨骼系统将像普通的服装一样在商店销售，笑～