摘要:HAL Robot Suit 全称叫做 Hybrid Assistive Limb。是日本筑波大学(University of Tsukuba)和机器人公司Cyberdyne公司联合研发的一款人体外骨骼系统。外骨骼系统主要是为了帮助人们提升物理层面的潜力,尤其是很多行动不便的残疾人。

HAL Robot Suit:一秒钟让普通人变“钢铁侠”

HAL Robot Suit 全称叫做 Hybrid Assistive Limb。是日本筑波大学(University of Tsukuba)和机器人公司Cyberdyne公司联合研发的一款人体外骨骼系统。外骨骼系统主要是为了帮助人们提升物理层面的潜力,尤其是很多行动不便的残疾人。

在2005年的时候,一个和现在外形相似的 HAL Robot Suit 原型机正式公之于众:

HAL Robot Suit:一秒钟让普通人变“钢铁侠”

而早在1997年的时候,Cyberdyne就已经开始研制这一款人体外骨骼系统了。早期的目的就是为了可以帮助医学界解决行动不便者早日实现行走的梦想。

在早期的HAL Robot Suit的版本中,外骨骼是非常笨重的。2000年的时候,它的电池重量就已经达到了22kg,并且在穿戴的过程中,需要至少两个人的帮忙才行。不过最终他们会把整套系统减少到10kg左右。并且所有的电池和微电脑都将集成在使用者的腰部上。

穿上它,你可以1秒变身大力士!

在现有的版本中,一共有两种样式,一个是全套全身系统,另一个则是只包括腿部的系统。

HAL Robot Suit:一秒钟让普通人变“钢铁侠”
其第一个理念成型的原型机是由日本筑波大学(University of Tsukuba)的Yoshiyuki Sanka教授提出来的,他本人就是Cyberdyne公司的CEO兼主席。
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他本人在小学三年级的时候就已经开始痴迷于机器人的研究。他与1989年拿到了自己的机器人博士学位。并且在之后的三年里,他一直致力于研究人类的腿部运动结构。直到1993年,他和他的团队又花了4年的时间,才做出HAL Robot Suit的原型机和硬件。
HAL Robot Suit:一秒钟让普通人变“钢铁侠”

我们来看一下这一款人体外骨骼在工作时候的情形吧:

这是一个40kg(80斤)的箱子,测试者可以轻易的举起它。

这是一个40kg(80斤)的箱子,测试者可以轻易的举起它。

在举起它之后,测试者可以连续做上下举重的动作。

在举起它之后,测试者可以连续做上下举重的动作。

对于老人来说,特别是行动不方便者,这样的一款外骨骼尤其实用。

对于老人来说,特别是行动不方便者,这样的一款外骨骼尤其实用。

对这位年老且坐在轮椅上的老人来说,她也许不会想到,科技会让她在有生之年再一次站起来。

对这位年老且坐在轮椅上的老人来说,她也许不会想到,科技会让她在有生之年再一次站起来。

如今的穿戴方式还是需要在两个人的帮助下才能实现。

如今的穿戴方式还是需要在两个人的帮助下才能实现。

这一位完全不能站立的大叔在外骨骼的帮助下,成功的上起了楼梯。

这一位完全不能站立的大叔在外骨骼的帮助下,成功的上起了楼梯。

近距离感受一下外骨骼腿部部分

近距离感受一下外骨骼腿部部分

在人类准备起身的时候,我们的大脑会给腿部肌肉做出指示,这时候,你的肌肉会在收到电讯号的时候立刻有一个反应。

在人类准备起身的时候,我们的大脑会给腿部肌肉做出指示,这时候,你的肌肉会在收到电讯号的时候立刻有一个反应。

人体肌肉的信号会通过传感器直至外骨骼的腰部中控系统,系统立刻做出反应。

人体肌肉的信号会通过传感器直至外骨骼的腰部中控系统,系统立刻做出反应。

接收到反应之后,我们的系统会立即启动,立刻帮助腿部的运动。

接收到反应之后,我们的系统会立即启动,立刻帮助腿部的运动。

整套系统的腿部工作模式我们可以清楚的看到,绑在膝盖上的传感器可以同步你的信号,当然,我们也可以很清晰的看到系统有一定的延迟。

整套系统的腿部工作模式我们可以清楚的看到,绑在膝盖上的传感器可以同步你的信号,当然,我们也可以很清晰的看到系统有一定的延迟。

从早期的HAL Robot Suit的测试视频中(时间应该是在1993年代1997年间),其团队花了4年的时间来寻找腿部信号和系统配合最好的一个节奏点。

从早期的HAL Robot Suit的测试视频中(时间应该是在1993年代1997年间),其团队花了4年的时间来寻找腿部信号和系统配合最好的一个节奏点。

显然早期的系统在反应身体信号上,并不能很好地配合测试者,现场情状不忍直视啊。

显然早期的系统在反应身体信号上,并不能很好地配合测试者,现场情状不忍直视啊。

HAL Robot Suit:一秒钟让普通人变“钢铁侠”
HAL Robot Suit:一秒钟让普通人变“钢铁侠”

后来的改版原型机也是要背着一个巨大的背包,里面装着电池和中控微电子,非常的笨重。

在尺寸方面和一般的产品无异,分为大中小。

在尺寸方面和一般的产品无异,分为大中小。

全套尺寸的外骨骼在医学养护领域可以起到很大的作用。每一个医护人员都可以很轻松的抱起一位老人。

全套尺寸的外骨骼在医学养护领域可以起到很大的作用。每一个医护人员都可以很轻松的抱起一位老人。

现在HAL Robot Suit的租借只局限于日本本土。当然,如果你对它有一定兴趣的话,我可以和大家公布一下价格。

根据尺寸和版本的不同,价格的范围在 USD$14,000到USD$19,000之间(好贵啊,怎么不去抢)。不过,如果你想在中国看到它的话,关税当然会是一大笔钱。

不过,在一段一年前的视频中显示,中国军方也有了自行研制的外骨骼系统。

图中我们可以看到,中国军方的外骨骼,后面有一个完整的背包,应该是单兵负重的包,可以看出来整套设备还是很轻巧的。

图中我们可以看到,中国军方的外骨骼,后面有一个完整的背包,应该是单兵负重的包,可以看出来整套设备还是很轻巧的。

整个外骨骼可以减少负重的80%,也就是背100斤重量的包,你只会感受到20斤。而且使用者的鞋子是特制的。也就是说你不能穿自己的鞋子穿戴设备。使用者体验后的感受是平衡性还需加强。

整个外骨骼可以减少负重的80%,也就是背100斤重量的包,你只会感受到20斤。而且使用者的鞋子是特制的。也就是说你不能穿自己的鞋子穿戴设备。使用者体验后的感受是平衡性还需加强。

美国军方的外骨骼计划披露的详情不多,如果大家有兴趣,我们后续或做一个中美两国在民间和军方上的外骨骼技术的对比分析:

HAL Robot Suit:一秒钟让普通人变“钢铁侠”
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HAL Robot Suit:一秒钟让普通人变“钢铁侠”

据一份数据调查表明,现在中国的民间的外骨骼初创研制团队在70到80个左右,我相信很多人在路上也都看到过这样的路测。对于外骨骼这样一款未来不管是民用还是军用都大有可为的技术,确实前景广阔。

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