美国陆军和科研机构合作开发士兵外骨骼装备

据英国国防工业军事技术网站8月23日消息称，近日，根据美国陆军公共卫生中心（DEVCOM）的数据显示，美国陆军每年因腰部受伤，导致士兵损失超过一百万个的出勤日。美军在3个哨所的100多名士兵中试用辅助仿生外骨骼(SABRE)原型装备后，获得获得较为满意的意见后，一种旨在减少对士兵的体力要求的无动力外骨骼，距离实际装备又迈进了一步。

无动力辅助仿生外骨骼，解决了士兵确定的需求，例如帮助弹药补给和减少伤害和疲劳等艰苦的起重任务，这对于持续时间的准备工作至关重要（图片来源：美国陆军）

美国陆军的探路者计划：由肯塔基州坎贝尔堡第101空降师的士兵和范德比尔特大学的工程师组成的协作团队领导，带来了独特的外骨骼原型的设计和测试，以增强起重能力并减少背部压力维持和后勤行动。用于补给的士兵辅助仿生外骨骼的研发，已从探路者团队转移到美国陆军作战能力发展司令部士兵中心（DEVCOM SC），目前正在为陆军制造和强大的现场试验使用准备装具。

探路者计划，是一项国会倡议，旨在推进陆军未来司令部的现代化目标，并支持受士兵启发、以研究为基础的技术（如SABRE）的创新。美国陆军作战能力发展司令部士兵中心官员表示，他们利用该计划将士兵与其全球科技网络联系起来，范围从基础研究到先进技术升级再到已经部署的设备。

探路者项目经理阿尔文·德科斯坦萨博士说，通过让士兵更早地参与研发过程，我们能够让他们了解学术界可以提供的新兴研究和技术来帮助满足他们的需求，像这样的合作项目，通过利用士兵、科研人员、学生、行业合作伙伴和陆军科技界的创造力，产生发现和未来成果。

范德比尔特大学（Vanderbilt）的研究人员与第101空降师的士兵合作，将辅助仿生外骨骼设计为一种柔软、轻便且合身的可穿戴设备。士兵可以有选择地使用这种非机动装置来辅助提升能力。外装设计解决了士兵们已经确定的需求，例如帮助弹药补给等艰苦的繁重任务，减少伤害和疲劳，这对于持续准备好至关重要。

范德比尔特大学机械工程副教授卡尔·泽利克博士说，最初几个月，我们专注于采访、观察与士兵一起实践探讨。我们并没有试图创造象“钢铁侠”那种复杂的、全身的、僵硬的、不切实际的外骨骼。相反，我们首先深入了解士兵需要开发一种轻型、低调、无动力的可穿戴工具，以提供急需的帮助，而不会减慢士兵的速度或干扰其他作战任务。

为了发展这个项目的想法，范德比尔特的工程师经常实地察看士兵工作环境、设计冲刺和现场测试，以确定解决他们在现场日常工作的关键问题，确保实现身体过度劳累是一个需要快速解决的问题。为了解决与物资搬运和野战火炮相关的力量和耐力限制，范德比尔特的研究人员、工程师、技术翻译专家和其他军事合作伙伴，与士兵一起工作，采用范德比尔特以前设计用于商业用途的外骨骼技术，并花费了一年的迭代开发和测试将其转换为辅助仿生外骨骼系统。

辅助仿生外骨骼的研发已经从探路者团队已转移到美国陆军作战能力发展司令部士兵中心。（图片来源：美国陆军）

在设计该系统时，该团队专注于在关键任务期间扩展使用该外骨骼，以解决士兵负载和移动问题。试用超过100名士兵在三个不同的基地参与了该外骨骼的测试，他们报告说穿着辅助仿生外骨骼原型时背部拉伤更小，耐力更强。

第101空降师陆军一等兵戴尔·保尔森说，在一天中，举起60磅的炮弹，你会感到疲倦，尤其是操练结束后，这会对你的身体造成伤害。但穿上这套辅助仿生外骨骼装具后，感到真的很有帮助，尤其是把炮弹从卡车上搬下来，感觉它给了我额外的动力，我不必那么用力，同时它帮助我能更快地行动。

生物力学评估显示，这件3磅重的套装在举重时减轻了士兵背部100多磅的压力。此外，大多数士兵在佩戴辅助仿生外骨骼时耐力提高了60%以上。在2022年5月进行实地测试后接受调查的士兵中，压倒性的90%认为这套外骨骼装具提高了他们执行工作任务的能力，并且他们都在报告中说，如果它被开发成产品并制成，他们很可能会在工作中穿着它可供他们使用。

美国陆军作战能力发展司令部陆军研究实验室与士兵中心合作，正在向总部位于纳什维尔的工业外装制造商HeroWear和范德比尔特大学提供资金，以在2022年底迭代设计和制造数十个预生产单元，目标是提高到2023年数百台。美国陆军作战能力发展司令部士兵中心还将为关键利益相关者进行现场演示，将技术交到第101士兵和其他单位手中，同时开展更广泛的试穿路径。

美国陆军作战能力发展司令部士兵中心系统部门负责人戴夫奥迪特表示，我们非常自豪能够被美国陆军作战能力发展司令部和美陆军未来司令部(AFC)领导认可为了解该技术以及如何将这种改变游戏规则的能力引入士兵的首选合作伙伴。我们正在进行的美国陆军作战能力发展司令部士兵中心，外骨骼计划以及与范德比尔特的合作使得加速技术改进和从 陆军研究实验室到士兵中心的成功过渡成为可能。

美国陆军作战能力发展司令部陆军研究实验室与军备中心密切合作管理探路者计划。军民创新研究所在每个军事地点现场执行探路者计划，并促进军队和大学之间的互动。为此，北卡罗来纳州、田纳西州、西弗吉尼亚州和蒙大拿州的大学正在与第82空降师和第101空降师（均隶属于第十八空降兵团）、几个特种作战大队以及西弗吉尼亚州和蒙大拿州国民警卫队单位合作，以识别和快速解决士兵挑战并加速将这些解决方案过渡到陆军。