机械外骨骼——从科幻走向现实的未来战场新锐

要说今年在中国提起科幻，那一定要说两件大事，第一件大事就是今年贺岁档横空出世的一部国产科幻大片《流浪地球》打开了中国科幻的大门，而另一件大事就是《上海堡垒》又把这扇大门给关上了。当然，这两部电影到底怎么样咱们暂且不作评价，相信大家也都心中有数（我两部电影都看了，别喷我），而且网上关于这两部电影的评价和吐槽已经是铺天盖地，我再炒冷饭也没什么意思。咱们今天要说的是在《流浪地球》当中出现的一个虽然不起眼，但是硬核科幻感十足的元素，那就是影片当中的地球联合政府的救援队——171-11救援队的队员们身上所穿着的那一套机械外骨骼。

没错，就是图片中的那套外骨骼，说实话，不说别的，就这套外骨骼往这一放我就觉得已经够硬核够科幻了，再相比较于五菱荣光涂迷彩，恩。。。，不说了。其实这也不是机械外骨骼这种东西第一次出现在电影当中了，在一些国外的科幻电影当中早就有机械外骨骼的身影，比如说很早之前的科幻电影《异形》、《黑客帝国》等当中都有机械外骨骼的戏份，还有比如说近些年的《光晕4：航向黎明号》、《特种部队：眼镜蛇的崛起》以及2014年上映的阿汤哥主演的《明日边缘》也都又出现了它的身影。尤其是在《明日边缘》当中，机械外骨骼更是成为了步兵的主要作战武器，阿汤哥饰演战地记者被莫名其妙的送上前线之后，他所在的部队便是一支依靠外骨骼与外星生物作战的机械步兵部队。

可以看出来，电影当中的这款外骨骼有明显的供能系统，依靠电池供电来为机械外骨骼提供动力以达到给士兵提供辅助动力的目的，凭借着这款外骨骼，士兵可以携带更多的武器装备，配备更多大口径大威力的重火器，并且给士兵可以获得强大的力量，来完成依靠人力无法完成的任务。这些功能在《流浪地球》当中的救援队员们的外骨骼上也有所体现，比如说在爬楼的那个桥段以及最后点燃木星时众人合力推动撞针的桥段都可以看出来，外骨骼可以提供极大的力量，而且在得知大家没救了的时候一名队员手持加特林机枪向天空射击的片段也能看出外骨骼提供力量以及外挂装备的特点，但是在《流浪地球》当中的外骨骼并不能看出是否拥有动力系统，这和《明日边缘》当中的外骨骼是一大区别，而另一大区别我们也可以看出就是小破球中的外骨骼很简洁很精干，没有什么多余的东西，而《明日边缘》中阿汤哥的外骨骼则看起来比较笨重。

除了在电影当中可以看见外骨骼的身影之外，在很多未来科幻向游戏当中也能看见外骨骼的存在。比如说《星际争霸》系列、《辐射》系列、《光环》系列以及《COD》的部分游戏当中都有外骨骼出场，可以说机械外骨骼在某种意义上已经可以看作是科幻的象征，但是认真来讲，在现实世界当中其实已经有机械外骨骼面世了。最早开始进行机械外骨骼设计制造的是美国，在1960年，美国通用电气公司就开始了对机械外骨骼的研究，但是当时他们当时只设计了一支手臂，美国在2000年开始了对整体机械外骨骼的设计研发，并投入生产；随后中国、俄罗斯和日本等国也开始了机械外骨骼的设计和生产，目前各国都已经取得了一定的进展。不论是在军用还是民用领域，都有一定的研究成果。

动力外骨骼的工作原理很复杂，它可以在极短时间内判断出使用者的动作意图并作出反应，来给予使用者恰如其分的帮助。动力外骨骼通过传感器来收集使用者的活动信息，这些信息传递给信息处理器进行处理，然后启动相应的机械部件来输出能量。在动力外骨骼中可以使用的传感器种类很多，包括角辨向器、肌电传感器、地面传感器、肌肉压力传感器等等。同样，用于输出的机械系统也有很多选择，目前液压系统和气压系统是比较常见的。它会把收集得到的数据资料传达给信息处理器——这是一个安装在背部的“背包”，可以看成一台电脑——信息处理器计算如何移动外骨骼让使用者用力最小，然后再把指令传递到相关的关节，通过关节内部的液压机构传动装置产生精确的力量，从而做到与人的动作同步。当然，实际上还是有一点时滞的，但是时滞被控制在无法察觉的程度。在现代信息技术的帮助下，动力外骨骼以每秒数千次的速度调整全身每一个关节，让使用者几乎察觉不到它的存在。动力机械外骨骼可以为士兵提供动力、增大力量、提高速度并使使用者跳的更高更远。而未来的机械外骨骼发展方向主要是在构造材料、能量源、控制、促动和生物机械学等方面，这些都需要我们进一步实验和探索。

科技的力量，使未来科幻逐渐变成现实，我相信，在现在我们幻想中的未来科技，一定都可以实现。