貢 水/編 譯

外骨骼指的是能夠?qū)ι锶彳泝?nèi)部器官提供構(gòu)型、建筑和保護(hù)的堅(jiān)硬外部結(jié)構(gòu)。這是一種可穿戴機(jī)器，最早出現(xiàn)在科幻小說(shuō)和電影中，近年來(lái)現(xiàn)身于一些實(shí)驗(yàn)和真實(shí)情境中。

“無(wú)形座椅”舒適愜意

如果有一天你在公交車(chē)上或地鐵里看到有人采用半蹲的姿勢(shì)，不要以為對(duì)方在見(jiàn)縫插針地“練功”，實(shí)際上他們正坐著休息。他們使用的是瑞士蘇黎世一家公司一款名叫“無(wú)形座椅”的新產(chǎn)品，該產(chǎn)品讓人不用帶著椅子就能夠隨時(shí)隨地坐下來(lái)。這把“不是椅子的椅子”其實(shí)可以算作一款外骨骼裝備，穿戴在身上很服帖，如同身體額外長(zhǎng)出的骨頭一樣。這種裝備一經(jīng)公布就備受關(guān)注。

想怎么坐就怎么坐

工作起來(lái)更加舒適

使用無(wú)形座椅不需要接觸地面，佩戴者用腰帶將其固定在臀部、大腿及腳后側(cè)，平時(shí)不影響走路。累了只需彎曲膝蓋，降低到想坐的位置，然后按下激活按鈕，上下支架鎖定到一個(gè)支撐的位置，就可以坐在臀下的坐墊上休息。特別值得一提的是，使用者想怎么坐就怎么坐，能根據(jù)自己的習(xí)慣和需求調(diào)整坐姿。休息好了想站起來(lái)，也是按一下按鈕。無(wú)形座椅采用6伏電池供電，一次可提供8小時(shí)不間斷工作。

無(wú)形座椅以蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)生物模仿機(jī)器人研究所的成果為基礎(chǔ)，結(jié)合機(jī)器人技術(shù)而成。整體框架使用鋁和碳纖維材料，質(zhì)量大約2千克。利用一個(gè)便攜的可調(diào)阻尼器來(lái)承受使用者的質(zhì)量，以減輕腿部肌肉和關(guān)節(jié)的負(fù)荷。身體質(zhì)量被導(dǎo)向鞋后跟，而無(wú)形座椅與鞋跟相連，穿著它到處走動(dòng)不會(huì)感到很重。由于運(yùn)用了人體工程學(xué)的設(shè)計(jì)原理，椅子的質(zhì)量被均勻地分散到腿上，因此對(duì)走路沒(méi)有什么影響，該怎么走就怎么走，甚至跳舞也沒(méi)有問(wèn)題。

無(wú)形座椅的設(shè)計(jì)創(chuàng)意與公司首席執(zhí)行官基斯·古魯拉的早年經(jīng)歷有關(guān)。他讀書(shū)時(shí)曾在英國(guó)一家工廠的包裝流水線(xiàn)做暑期工，每天站著工作很長(zhǎng)時(shí)間，很少有時(shí)間坐著休息，感覺(jué)很累。據(jù)古魯拉調(diào)查，在全球各地工廠、裝配線(xiàn)和配送中心工作的員工中，數(shù)百萬(wàn)人因承受與肌肉相關(guān)的病痛而苦不堪言。工作中，他們需要不停地彎腰或蹲伏，落下了嚴(yán)重的腰、背和膝關(guān)節(jié)疾患。

于是，古魯拉想到隨身綁上一把不顯眼的椅子。如果擁有這樣的椅子，哪怕在擁擠不堪的火車(chē)車(chē)廂里，旅途也會(huì)變得更加舒適。對(duì)于柜臺(tái)服務(wù)員、采摘水果的農(nóng)民和手術(shù)室里的外科醫(yī)生等人，給他們配一張椅子不切合實(shí)際，而無(wú)形座椅是最合適不過(guò)的了。

幫助殘障人士站立行走

支撐起殘障人士的身體

經(jīng)過(guò)十幾年的努力，研究人員終于設(shè)計(jì)出了無(wú)形座椅。有了這款產(chǎn)品，使用者既能保證生產(chǎn)效率，同時(shí)也不會(huì)那么容易感到疲憊，因?yàn)槔哿司湍茏菹⑵獭?/p>

古魯拉計(jì)劃將無(wú)形座椅變得更加智能化，無(wú)需使用者按按鈕，產(chǎn)品就可以自動(dòng)感知使用者的意圖。

MAX模塊強(qiáng)化身體

美國(guó)加州伯克利市一家公司和加州大學(xué)伯克利分校的機(jī)器人及人體工程學(xué)研究室攜手，設(shè)計(jì)和制造了外骨骼機(jī)器人“鳳凰”，能夠支撐起殘障人士身體并且?guī)椭湔玖⑿凶摺?/p>

為體力勞動(dòng)者設(shè)計(jì)的MAX外骨骼

這套外骨骼采用多部件組合設(shè)計(jì)，每一個(gè)部分都可以自由調(diào)整，無(wú)論用戶(hù)高矮胖瘦，都能為其提供最為合適的規(guī)格。其內(nèi)置電機(jī)可幫助用戶(hù)矯正運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)，步行速度達(dá)到每小時(shí) 1.8 千米。內(nèi)置充電電池的續(xù)航時(shí)間為 8 小時(shí)。其同步的 APP還可以監(jiān)測(cè)使用者的健康數(shù)據(jù)。

“鳳凰”被認(rèn)為是目前最先進(jìn)的外骨骼機(jī)器人，整套質(zhì)量?jī)H為12.25千克，可以按照個(gè)人的不同需求私人定制。它于2017年 3 月上市，售價(jià)40 000 美元。盡管還有待改善，但這樣的設(shè)計(jì)給殘障人士帶來(lái)了溫暖與希望。

提到外骨骼，我們常常會(huì)想到它幫助殘障人士重獲新生，但實(shí)際上，它的用途非常廣泛。對(duì)于建筑工人或者其他從事重體力勞動(dòng)的人，過(guò)度勞累會(huì)嚴(yán)重?fù)p害身體，而外骨骼能夠大大減輕工作強(qiáng)度。這家公司新上市的 MAX 就是專(zhuān)為體力勞動(dòng)者設(shè)計(jì)的外骨骼。它包括背部支撐、腿部支撐和肩部支撐等3種模塊，可以分擔(dān)質(zhì)量，減少肌肉損傷，并增強(qiáng)舒適感。用戶(hù)幾分鐘就可以學(xué)會(huì)使用這些模塊。熟練之后，用戶(hù)可以根據(jù)工作需要隨意組合，一分鐘內(nèi)就能裝備完畢。

外骨骼的存在不是為了彰顯自身，而是幫助工人強(qiáng)化自己的身體。MAX 的三個(gè)模塊提供了一個(gè)輕量化的簡(jiǎn)單方案，解決工人過(guò)度勞累的問(wèn)題。其中腿部支撐擁有計(jì)算能力，能夠感知工人彎腿的角度，并提供相應(yīng)的支撐。肩部支撐和背部支撐完全機(jī)械化，主要是分擔(dān)工人承受的質(zhì)量。有外骨骼的幫助，工人還能夠舉起更重的物品。目前，MAX 的價(jià)格并不便宜，肩部支撐和背部支撐的售價(jià)都是 3 000 美元，而腿部支撐的售價(jià)是5 000 美元。

根據(jù)測(cè)試，背部支撐能夠分擔(dān)工人 66% 的工作量。發(fā)明者表示：“對(duì)于那些想要保護(hù)工人，或者避免醫(yī)療賠償?shù)墓緛?lái)說(shuō)，MAX 無(wú)疑是一個(gè)好東西?！?/p>

背部支撐能分擔(dān)66% 的工作量