图11 重力支架式接地支撑参考
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三、俄式被动外骨骼
图12
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=78d97f3d35f33a879e6d0012f65d1018/e2d52ba4462309f73db2511f7d0e0cf3d6cad67a.jpg)
在图中可以看到:
1、主要活动关节都是一维运动
2、装置的主体与地面之间没有明确有效的支撑结构
在笔者看来,这种装置的展示,更像俄国人为了国家总体利益搞的一种战术谋略。不太好评价。
以上是笔者在网上搜寻及道听途说所汇集的一些资料,应该有一定的参考价值。基于此,笔者认为,以美军对被动外骨骼的研究状态,在当前世界上应是有一定的代表性。
很难理解,以美国为首的众多科技强国,其中包括俄、日、加、澳等科技群雄,在现代科技史上创造了多少奇迹,不可胜数,科技实力不容质疑,为什么在“被动外骨骼”这样一个近乎原始的简单机械面前步伐受阻呢?笔者大胆设想:这应该是思想方法的问题,也就是技术路径出了问题。不论何事,路线错了,能力再强,努力再大,付出再多,也无济于事。
我们在这里说“被动外骨骼”是当前科技界提出的一个“新概念”,然而,在中国的历史学界对这个概念并不觉得陌生。
包括《三国志》在内的多部正史古籍中,明确记载有:一千多年前的三国时期,蜀人为军事需要,在秦岭的崎岖山路上,使用一种运输工具,可以随人同步,替人负重,可使“人不大劳”,即可以有效的减轻人的运输工作强度。这一运输工具的工作环境、工作形式和工作特性与现在科技界所说的“新概念”“被动外骨骼”完全一致,但在古籍中其名曰“木牛流马”。而且无独有偶,中国的史学界长期以来(数百年来),特别是近代对“木牛流马”进行了不间断的深入研究,在史学界专家、泰斗的理论指导下,众多的能工巧匠尽展才华,梦想对“木牛流马”进行复制。时至今日,与当今科技界对“被动外骨骼”的研制工作现状有异曲同工之似。
很难想象,从事这两项研究的都是人间精锐,一方是国际科技强国集团,一方是国学泰斗,理论权威指导下的天下无数能工巧匠。这两方研制的又是如此性能相同的课题,至今又是遇到了如此相同状态。
这两方的科技实力和理论水平都是世界顶级,斗胆设想,问题还真可能是出现在“思想方法,即技术路线出现了偏差”。这应该是一种合理的解释。
话到此处,笔者产生一个天真的想法:两方不妨就势调整一下思路,“新概念”方借用“木牛”的思路来研制外骨骼;“木牛”方借用“新概念”的思路去研制“木牛”。
堡垒久攻不下,正确的方法是换一种攻击方式,调整一下思路,从不同的视角进行观察,会对局势有一个更全面的认识。“横看成岭侧成峰”,多视角拍摄才能得到全息照片。
最后的结果,可以肯定的是两方面都会取胜,更有趣的是,大家可能最后发现两方攻克的原来是同一座堡垒。
这不是老木常青临时起意的信口胡说,更不是老谋深算的妖言惑众,只是希望此言能对大家的研制工作提供一点参考。
行文至此,笔者心中暗忖,此文一出,必然在两方都讨不到彩头,美国人会骂道:“我这被动外骨骼尚无着落,你却让我去研究你们中国人自己都没搞清楚的什么’木牛’,居心何在?”国人也骂:“这’木牛’为何物还在挣得面红耳赤,你却把高科技’外骨骼’扯了出来,这是解难还是添乱呢?”
诸君莫急,笔者一向擅于把复杂繁乱的事物分解成简单、易辨的问题进行对比思考。
日前,为破解外骨骼系统动力依赖的难题,中国工程师研制成功无动力驱动的人力外骨骼(也称“被动外骨骼”)负重步行装置二部样机,制造成本相当于一辆自行车。
其中一部:自重3.3公斤,额定载重10公斤。另一部:自重8公斤,额定载重32公斤。
注:载重数据为随机测试,未做破坏性极限试验。样机使用钢材做主材制成,若使用铝合金或碳纤维复合材料其自重与载重比值会有大幅改善。
使用者穿戴这种外骨骼装置,在额定载重量内负重行走,身体无负重压力;在超过额定载重量的情况下,身体负重压力=实际载重量-额定载重量。其可以在平路上行走,也可以上下楼梯,上下楼梯时选用不同的攀爬模式可以省力50%——70%,对上下楼梯的负重者、肢疾者具有有效助力功能。该装置对人体腰腿有支撑、减压和保护作用。能有效减轻或消除负重压力。行动灵便,无束缚感。
徒步旅行、野外摄影是现代人的时尚活动,令人向往,也令人怯步。被人们戏称为“驴友”的这项活动既需要体力和耐力,更需要一种拼搏的精神,不是常人能享受的。可不论如何,游玩、休闲终归是现代人紧张生活节奏的一种放松,太体力、太拼搏总有不妥。
近日中国工程师把“被动外骨骼”进行了功能拓展——增加了辅助功能手臂,拓展成“个人摄影、电信移动平台”,步旅行,野外摄影”真正成为一种休闲。使“徒步旅行,野外摄影”真正成为一种休闲。
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以上所谓世界首款“被动外骨骼”其实不过是游戏之做的玩具而已,虽不为大雅,但也有趣。其原理是依《三国志》注记的“木牛流马法”其中的秘要提示而研制完成的。其性能优劣且不论,只从附图对比一下此物与前面介绍的各国制作的“动力外骨骼”、“重力支架式被动外骨骼”和加拿大的“超轻被动加固外骨骼”之间外观的重要区别:中国的这副“玩具”与人体之间的联系如同平常一样,穿着鞋、束着腰带、挎着背肩;而其余类型的装置除了要穿鞋、束带、背肩之外,都要把双腿多重绑缚,特别是加拿大型把全身上下固定得像一只粽子。由于这些区别我们可以判断,这是两种完全不同的设计理念,走的是不同技术路径。
如前文所述,当前世界各国研制的“被动外骨骼”走的是“动力外骨骼”的技术路线,“动力外骨骼”的技术路线是沿承西方科技早期以来的“机械动力驱动”的传统理念,其核心是“用动力机械驱动执行机构”。即用机械驱动机械,以动力机械为主,为核心,强力执行。所以在这个理念中,“外骨骼”是执行机构,人体是负荷。必须强力执行。人与装置之间是互相干涉的关系。因此,人与装置之间必然要绑缚结实,才能安全顺畅运行。这和西方传统至今的思维模式是一致的——只要拥有足够的动力,一切捆缚结实,系统即可安全运行。至于在系统中的负荷是何状态,则在其次。在这系统中,只要失去动力,或者动力不足,整个系统便不知所措了。
然而中国的传统理念是“天人合一”,是“和谐”。一千七百多年以前的三国时期,中国的科技工作者没有合适的动力机械可用,甚至驮牛驮马在秦岭的山路上也无法运行,他们唯一的选项就是人力。为减轻人的劳动强度,而达到在山路运输的目的,“木牛”就因运而生。因此,“木牛”是以人为主,装置是辅助,人与装置之间是一种和谐互助的关系就成为必然。人体需要有充分的活动边界,装置随之而动。
所以国人造的这个“玩具”是依托的这样一种思维,走的是这样一种技术路线,与“动力外骨骼”相比较,是完全相反的路线。虽然只是玩具,但在一定程度上体现了充满古代东方文化基因的中国智慧。
可以设想,当“木牛”重获新生之日,也就是“被动外骨骼”诞生之时。只待诸君拭目。
独领世界千年,
今日仍无比肩。
竟然古法小伎,
更堪科技绝先。