我们谈到了什么,外骨骼( 二 )


在动力方面,目前的外骨骼主要有三种,液压作动筒,电机和气动,气动肯定是没法用在战斗外骨骼上,剩下两个无论是哪个,都需要有很快的反应速度和精度,而且在战斗中需要承受各种冲击,对于战士来说,磕磕碰碰顶多疼痛青肿,但是在这种电机和作动筒上,稍有变形就是丧失了使用价值,要么抛弃,要么更换部件 。在战斗中显然不能懈怠太多配件的,所以这些设备的耐用性也需要经过长时间的测试 。
越是精密的设备越容易出现故障,配合精度高往往意味着容错率小 。在控制方面,既然是外骨骼,就意味着不需要人对其进行过多的操控,若是需要操控控制杆和踏板的话,就不叫外骨骼而是工程机械了 。理想的外骨骼应该能随使用者的心意,不需要额外操控 。以挖掘动作为例,现在操控挖掘机完成“挖掘”动作,驾驶员需要使用操纵杆完成这几个步骤:转向到目标,抬起挖掘臂,伸出去,下降,挖回来 。
人体增强外骨骼或动力机甲实现的难题有哪些?
非常多,只举一个很小的点:关节灵活性 。灵活性是一个设计问题 。人的关节,如臀部和肩膀,是球窝关节,身体内的旋转中心 。外骨骼使用一系列外部单轴铰链点精确地匹配该球窝关节的运动是困难的,这限制了佩戴者的柔韧性 。一个单独的外部球形接头可以用在肩部或臀部旁边,但是这会形成一系列与穿用者骨骼结合的平行杆 。当外球接头在其运动范围内旋转时,膝关节/肘关节的位置长度将变长并缩短,导致与穿用者身体的关节不对齐 。
可以允许穿着者与穿着者对齐的这种滑动,或者可以设计穿着者移动时在穿着者辅助下伸展和缩短穿着者的四肢,以保持膝盖/肘关节对齐 。更精确的自由轴运动的部分解决方案是一个空心球形球形接头,它包围人体关节,人体关节作为空心球的旋转中心 。围绕这个关节的旋转可能仍然是有限的,除非球形关节由多个板组成,当人球关节移动通过它的全部运动范围时,这些板可以扇出或堆叠到自身上 。
【我们谈到了什么,外骨骼】由于脊柱实际上是一堆有限运动的球关节,所以脊柱的灵活性是另一个挑战 。外部单轴铰链没有简单的组合,可以很容易地匹配人体脊柱的整个运动范围 。脊柱后面的外部球形关节链可以执行近似逼近,但它又是平行杆长度问题 。从腰部向前倾斜,西装肩关节将压入穿着者的身体 。从腰部向后倾斜,西装肩关节将脱离穿着者的身体 。同样,可以允许这种与穿着者身体对齐的对齐,或者可以设计该套服以随着穿着者移动而在助力下快速拉长或缩短外骨骼脊柱 。
俄罗斯展示不用电池的士兵外骨骼系统,这和军用的电力外骨骼有多大区别?
不用电池的外骨骼也不是啥新鲜东西啊,本来外骨骼就分为动力外骨骼和被动外骨骼 。而且被动外骨骼已经在医疗恢复,工程等领域应用了,这套东西无非就是把使用者背负的装备搁在外骨骼上,然后重量通过一套刚性连接传递到接触地面的支架上(鞋子)因为这货没有动力,功能就是设备负重的转移,比方你是个机枪手,背包可以挂在外骨骼上,机枪可以通过绳子吊在外骨骼上,减轻自己的负重 。
在未来战争中以外骨骼为士兵的战甲和单兵驾驶的巨大机甲哪个实战价值比较大?
两者是相互补充的关系 。就像现在的步兵与坦克之间的关系 。单兵战甲只是单兵能力的提升,它能全面提升单兵的负重、耐力、防护、机动等方面的能力,但受体积、能耗的方面的限制,不可能提升太多 。你能想象单兵抗着120坦克炮开炮的场景吗,即使能抗得动,巨大的后坐力也不是单兵机甲能抵消的 。大型机甲可以凭借巨大的体积,安装大型火炮,大型引擎和厚重的装甲,承担活力输出的角色,发货和现代坦克类似的作用因此两者是相辅相成的作用,在未来战争中缺一不可,而不是谁更重要 。

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