外骨骼：增强人体能力

贡 水/编 译

外骨骼指的是能够对生物柔软内部器官提供构型、建筑和保护的坚硬外部结构。这是一种可穿戴机器，最早出现在科幻小说和电影中，近年来现身于一些实验和真实情境中。

“无形座椅”舒适惬意

如果有一天你在公交车上或地铁里看到有人采用半蹲的姿势，不要以为对方在见缝插针地“练功”，实际上他们正坐着休息。他们使用的是瑞士苏黎世一家公司一款名叫“无形座椅”的新产品，该产品让人不用带着椅子就能够随时随地坐下来。这把“不是椅子的椅子”其实可以算作一款外骨骼装备，穿戴在身上很服帖，如同身体额外长出的骨头一样。这种装备一经公布就备受关注。

想怎么坐就怎么坐

工作起来更加舒适

使用无形座椅不需要接触地面，佩戴者用腰带将其固定在臀部、大腿及脚后侧，平时不影响走路。累了只需弯曲膝盖，降低到想坐的位置，然后按下激活按钮，上下支架锁定到一个支撑的位置，就可以坐在臀下的坐垫上休息。特别值得一提的是，使用者想怎么坐就怎么坐，能根据自己的习惯和需求调整坐姿。休息好了想站起来，也是按一下按钮。无形座椅采用6伏电池供电，一次可提供8小时不间断工作。

无形座椅以苏黎世联邦理工大学生物模仿机器人研究所的成果为基础，结合机器人技术而成。整体框架使用铝和碳纤维材料，质量大约2千克。利用一个便携的可调阻尼器来承受使用者的质量，以减轻腿部肌肉和关节的负荷。身体质量被导向鞋后跟，而无形座椅与鞋跟相连，穿着它到处走动不会感到很重。由于运用了人体工程学的设计原理，椅子的质量被均匀地分散到腿上，因此对走路没有什么影响，该怎么走就怎么走，甚至跳舞也没有问题。

无形座椅的设计创意与公司首席执行官基斯·古鲁拉的早年经历有关。他读书时曾在英国一家工厂的包装流水线做暑期工，每天站着工作很长时间，很少有时间坐着休息，感觉很累。据古鲁拉调查，在全球各地工厂、装配线和配送中心工作的员工中，数百万人因承受与肌肉相关的病痛而苦不堪言。工作中，他们需要不停地弯腰或蹲伏，落下了严重的腰、背和膝关节疾患。

于是，古鲁拉想到随身绑上一把不显眼的椅子。如果拥有这样的椅子，哪怕在拥挤不堪的火车车厢里，旅途也会变得更加舒适。对于柜台服务员、采摘水果的农民和手术室里的外科医生等人，给他们配一张椅子不切合实际，而无形座椅是最合适不过的了。

帮助残障人士站立行走

支撑起残障人士的身体

经过十几年的努力，研究人员终于设计出了无形座椅。有了这款产品，使用者既能保证生产效率，同时也不会那么容易感到疲惫，因为累了就能坐着休息片刻。

古鲁拉计划将无形座椅变得更加智能化，无需使用者按按钮，产品就可以自动感知使用者的意图。

MAX模块强化身体

美国加州伯克利市一家公司和加州大学伯克利分校的机器人及人体工程学研究室携手，设计和制造了外骨骼机器人“凤凰”，能够支撑起残障人士身体并且帮助其站立行走。

为体力劳动者设计的MAX外骨骼

这套外骨骼采用多部件组合设计，每一个部分都可以自由调整，无论用户高矮胖瘦，都能为其提供最为合适的规格。其内置电机可帮助用户矫正运动姿势，步行速度达到每小时 1.8 千米。内置充电电池的续航时间为 8 小时。其同步的 APP还可以监测使用者的健康数据。

“凤凰”被认为是目前最先进的外骨骼机器人，整套质量仅为12.25千克，可以按照个人的不同需求私人定制。它于2017年 3 月上市，售价40 000 美元。尽管还有待改善，但这样的设计给残障人士带来了温暖与希望。

提到外骨骼，我们常常会想到它帮助残障人士重获新生，但实际上，它的用途非常广泛。对于建筑工人或者其他从事重体力劳动的人，过度劳累会严重损害身体，而外骨骼能够大大减轻工作强度。这家公司新上市的 MAX 就是专为体力劳动者设计的外骨骼。它包括背部支撑、腿部支撑和肩部支撑等3种模块，可以分担质量，减少肌肉损伤，并增强舒适感。用户几分钟就可以学会使用这些模块。熟练之后，用户可以根据工作需要随意组合，一分钟内就能装备完毕。

外骨骼的存在不是为了彰显自身，而是帮助工人强化自己的身体。MAX 的三个模块提供了一个轻量化的简单方案，解决工人过度劳累的问题。其中腿部支撑拥有计算能力，能够感知工人弯腿的角度，并提供相应的支撑。肩部支撑和背部支撑完全机械化，主要是分担工人承受的质量。有外骨骼的帮助，工人还能够举起更重的物品。目前，MAX 的价格并不便宜，肩部支撑和背部支撑的售价都是 3 000 美元，而腿部支撑的售价是5 000 美元。

根据测试，背部支撑能够分担工人 66% 的工作量。发明者表示：“对于那些想要保护工人，或者避免医疗赔偿的公司来说，MAX 无疑是一个好东西。”

背部支撑能分担66% 的工作量