能夠強(qiáng)化力量的機(jī)械外骨骼正在日常生活中協(xié)助老人和殘疾人。今后，每個(gè)人都可以披掛一套這樣的鋼筋鐵骨。

內(nèi)田靖史是一位高位截癱患者，2006 年8 月，他開始攀登阿爾卑斯山海拔4164 米的布萊特峰。20 歲時(shí)，一場(chǎng)交通事故使他雙腿癱瘓，至今已經(jīng)23 年。對(duì)他來說，即使走近阿爾卑斯地區(qū)曾經(jīng)都顯得遙不可企及，而這一年的8 月7 日，他卻距離布萊特峰頂只有150 米。協(xié)助內(nèi)田的是一名叫野口的登山家。他背著內(nèi)田，兩腿還綁著兩個(gè)“大沙包”。登山大約持續(xù)了3 個(gè)小時(shí)。但多背了一個(gè)人，還有額外負(fù)重的野口并沒有感覺很吃力。事實(shí)上，正是依靠那兩個(gè)“沙包”，野口才能幫助內(nèi)田實(shí)現(xiàn)登峰夢(mèng)想。它們是一副機(jī)械外腿，能像科幻作品中的強(qiáng)殖裝甲一樣增強(qiáng)人的力量，使得一個(gè)只能舉起100 千克物體的人能夠舉起180 千克。

鋼鐵的筋骨

野口此行不僅是幫朋友實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想，同時(shí)也是為了獲得這套機(jī)械外腿在雪山上的實(shí)際使用數(shù)據(jù)，以利于將來改進(jìn)它的性能。這臺(tái)名叫HAL（hybrid assistive limb）的機(jī)械外腿是日本筑波大學(xué)工程學(xué)教授山海嘉之花了14 年時(shí)間開發(fā)的。HAL 利用貼在腿部皮膚上的傳感器檢測(cè)肌肉的電流，控制電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)綁在人腿兩側(cè)的機(jī)械外骨骼運(yùn)動(dòng)以輔助腿部的動(dòng)作。

目前，世界上大約有10 余家實(shí)驗(yàn)室正在從事機(jī)械外骨骼的研究，其中包括中國科學(xué)院合肥智能機(jī)械研究所葛運(yùn)建的研究小組正在研發(fā)的“可穿戴型助力機(jī)器人”，它也是主要為了幫助行動(dòng)不便人士而開發(fā)的。

但是人們研發(fā)機(jī)械外骨骼，最早卻是為了軍事目的。1960 年，美國通用電氣研制出“哈迪曼-1”可佩戴單兵裝備，它可以替代人的一只手。2000 年，美國國防部更是制定了“外骨骼人體機(jī)能增強(qiáng)器”的項(xiàng)目計(jì)劃，計(jì)劃研制出一種機(jī)器骨骼，能夠幫助負(fù)重的士兵輕松地行走，以提高部隊(duì)的機(jī)動(dòng)能力和戰(zhàn)斗能力。名氣與HAL 一樣大的BLE-EX 則是一款由五角大樓資助而研發(fā)成功的機(jī)械外骨骼產(chǎn)品。由美國加州大學(xué)伯克利分校機(jī)器人和人體工程實(shí)驗(yàn)室研制的BLE-EX 重達(dá)40 千克，配備40 多只傳感器。它由背包式外架、金屬腿及相應(yīng)的液壓驅(qū)動(dòng)設(shè)備組成，機(jī)械系統(tǒng)采用了與類人形結(jié)構(gòu)相似的設(shè)計(jì)，背包式外架能夠使操縱者攜帶一定載荷，其有效作用力不經(jīng)過穿戴者而直接經(jīng)由外骨骼傳至地面。下肢外骨骼能夠攜帶外部負(fù)載和自身的重量( 包括操縱者的重量) 在崎嶇路面遠(yuǎn)距離行走，能使全副武裝的士兵增強(qiáng)負(fù)重能力和提高行軍速度。伯克利的卡澤羅尼博士說：“現(xiàn)在美軍單兵負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)是2 到3 千克，我們希望能夠幫助士兵輕松扛起30 千克重的背囊。”

據(jù)說曾有人邀請(qǐng)山海教授在HAL 的基礎(chǔ)上開發(fā)軍用套件，但遭到了拒絕，因?yàn)樗Ｍ约旱难芯磕軒椭祟惛奖愕纳疃皇怯糜诒┬?。?008年10 月開始，山海教授通過日本大和房建工業(yè)公司開始向日本的老年人和殘疾人福利機(jī)構(gòu)出租HAL。

強(qiáng)殖機(jī)械之后的自由

與HAL 的商業(yè)化出租幾乎在同一個(gè)月，日本東京農(nóng)工大學(xué)的遠(yuǎn)山茂樹教授也開發(fā)出一種機(jī)械外骨骼。它的目光同樣對(duì)準(zhǔn)了老年人，希望能幫助他們完成強(qiáng)體力勞動(dòng)。

老齡化時(shí)代已然到來：上下樓梯、上街散步、甚至去較遠(yuǎn)的超市購物，老人們或許都用得上那副機(jī)械外骨骼。誰說它就不會(huì)像是老花鏡一樣，在未來被列入老年人的醫(yī)保范疇呢？今后，當(dāng)青年人在擁擠的都市里辛苦工作的時(shí)候，生而逢時(shí)的退休老頭老太太們，每人都可以向社保機(jī)構(gòu)領(lǐng)取一副機(jī)械外骨骼。他們平時(shí)或許可以住在郊區(qū)，享受著田園風(fēng)光。每天過得悠然自得，但是每周一次的醫(yī)院例行檢查可免不了。在醫(yī)院里，掛上號(hào)先跑上4 樓見大夫。大夫或許發(fā)現(xiàn)了有什么問題，他會(huì)細(xì)微調(diào)節(jié)機(jī)械骨骼，讓使用者從此需要稍微多用點(diǎn)力，“別太偷懶，運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)有好處。”見完醫(yī)生，再一路小跑來到一樓見工程師，這次是給機(jī)械外骨骼做例行檢查。人們平時(shí)穿著它，必然能實(shí)現(xiàn)自己事實(shí)上力所不能及的事情，比如舉起1 噸的大假山在花園里閑擺弄。只是，要是在這個(gè)當(dāng)口，機(jī)械外骨骼發(fā)生故障，那就不堪設(shè)想了……

感應(yīng)器是第一個(gè)要檢查的。因?yàn)槿梭w肌肉和骨骼的活動(dòng)都是由運(yùn)動(dòng)神經(jīng)細(xì)胞從腦部發(fā)出神經(jīng)訊號(hào)指揮著。HAL 這樣的機(jī)械外骨骼，正是依靠它的生物感應(yīng)器來檢測(cè)出傳達(dá)至皮膚表面的微弱生物電位訊號(hào)，在感知到身體的運(yùn)動(dòng)意圖之后，再由自動(dòng)控制器來控制動(dòng)作。

英國謝菲爾德大學(xué)機(jī)器人技術(shù)專家諾爾#8226; 沙基(Noel Sharkey) 教授深信HAL 將讓有活動(dòng)障礙的老年人受益無窮：“老年人的活動(dòng)能力增強(qiáng)了，他們便無需接受長時(shí)間的看護(hù)了。”事實(shí)上，任何年齡段的人今后都可以使用機(jī)械外骨骼。在那時(shí)的清晨，上班族們既可以選擇開車去公司，也可以在專用的“機(jī)械骨骼通道”上跑步去上班。而他們的父母也不閑著，都肩背一個(gè)裝有控制系統(tǒng)和動(dòng)力供應(yīng)設(shè)備的背包，里面裝著一組能堅(jiān)持4 個(gè)小時(shí)甚至更久的電池，雖然白發(fā)蒼蒼，卻健步如飛地登山越野?；蛟S他們中的一些更愿意長處于鄉(xiāng)間別墅，興之所致從沙發(fā)上一個(gè)空翻落到自家后院種植新鮮的瓜果蔬菜，而不會(huì)為了腰酸背痛皺眉。假使遇到來偷摘黃瓜的小賊，身披裝甲的老人大可以用鐵臂把一塊木柵欄擊得粉碎，把他們嚇走。獨(dú)自住在郊外的老人們難免會(huì)感到比較悶——進(jìn)城去看看足球或者籃球聯(lián)賽什么的，根本不用開車，直接裝備機(jī)械外腿跑著去也不會(huì)喘大氣。就好像歷史上弓箭的發(fā)明使人的力量所及更遠(yuǎn)，機(jī)械外骨骼的廣泛運(yùn)用同樣會(huì)增強(qiáng)人的力量。在體力允許的范圍內(nèi)，掩蓋了老人與年輕人的力量差距，這或許也是解決人口老齡化帶來的諸多問題的一個(gè)途徑。

鋼鐵戰(zhàn)士還是移動(dòng)枷鎖？

我們大可以預(yù)期，在2020 年就能實(shí)現(xiàn)這樣的老少平等的大同社會(huì)。但是，如果有人裝備上經(jīng)過私自改裝，能力超強(qiáng)的機(jī)械外骨骼為非作歹就不好辦了?；蛟S，科學(xué)家們?cè)谘芯克臅r(shí)候，也應(yīng)該稍微分心強(qiáng)化一下電磁武器技術(shù)。因?yàn)?，要面?duì)一個(gè)蓄謀已久的鋼鐵巨人，也許除了破壞他的神經(jīng)系統(tǒng)，不會(huì)有更好的戰(zhàn)術(shù)了。一旦連接外骨骼和人類生物反應(yīng)的信號(hào)傳輸系統(tǒng)遭到破壞，這樣一副強(qiáng)殖裝甲就無異于一座門被反鎖住的特洛伊木馬。

實(shí)際上，也正是因?yàn)榇嬖谥@種技術(shù)間的生生相克的現(xiàn)象，我們才更有理由相信把機(jī)械外骨骼用于民用的安全性。想想看那些正在被多個(gè)國家拒絕入境的歐洲足球流氓吧，等他們年老之后，一旦裝備了機(jī)械外骨骼會(huì)成為一群多么可怕的怪獸。但其實(shí)，當(dāng)他們?cè)谇驁?chǎng)內(nèi)外起哄叫嚷摩拳擦掌時(shí)，治安人員只要一個(gè)按鈕，就能把他們打回到困在機(jī)械桎梏中的一個(gè)個(gè)白發(fā)老人。只是這樣的結(jié)果也顯而易見，在日常生活中，一套可能被別人控制的機(jī)械骨骼同樣不會(huì)被大眾接受。因此，相信只有當(dāng)機(jī)械外骨骼控制與反控制的技術(shù)以及相關(guān)的應(yīng)用規(guī)范成熟，才是它大行其道的時(shí)候。