极其变/态”。
钢铁侠战衣被评论为“机械设计水平变/态、材料变/态、控制系统变/态、能量更是变/态”。而这几个方面,恰恰也是外骨骼系统研制的主要难点。
首先看材料早期的外骨骼是用钢和铝金属制作的,但造成系统自重过大,使外骨骼的动力在驱动人体之外还要克服自重。因此现在的研制都在降低自重,多使用复合材料、钛合金等轻质材料来让能量效率更高。
其次是动作装置正是这一部分让士兵获得更大力量。以前,液压动力筒因其动力输出较大、动作执行准确获青睐,但其缺点是重量过大,而且液压装置有可能泄漏。现在“动作装置”研发的重点转向小型或微型的永磁伺服马达。这种伺服马达能够组装成微小的组件来实现大力矩和高响应度的运动。
第三是关节的灵活度这涉及到外骨骼能够完成更多的战术动作,例如匍匐、跳跃等。这些动作对于人体关节来说轻而易举,但对于模仿人体关节的外骨骼来说就难度较大了。尤其是人体肩关节、胯关节、脊柱等部位,都是外骨骼模仿的难点。目前主流的外骨骼都是沿着人体的肩部、胯部和膝盖,设置外部球形接头,然后通过平行的连接杆实现连接。但在运动时,这些外部的人造关节和连接杆往往与人体的贴合度发生错位。现有的外骨骼系统虽然不干扰步行,但对使用者的弯腰仍有较大影响。
第四是控制系统良好的外骨骼系统应该有一套精密的计算机人工智能控制系统,来控制外骨骼对人体的动作进行响应。如果响应速度过慢,动作效率低;而响应速度过快,则有可能给使用者带来
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