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拯救士兵膝关节,中科院公开军用动力外骨骼研发成果

2024-11-01 225


国防部今日召开例行记者会,由国家中山科学研究院发表最新开发的军用动力外骨骼系统,透过电机和结构动力设计,在需要搬运弹药、操作重型武器或救助伤兵等大重量负荷任务时,减轻士兵膝关节负荷。

在现代战争中,士兵需要携带的装备越来越多,根据美军统计,阿富汗战争期间,每名士兵平均的负重约为 45 公斤,如此沉重的装备负荷,不但对体力造成极大损耗,也让官兵经常出现下肢关节和脊椎磨损,造成退役后出现长期慢性疼痛的症状。

因此军用动力外骨骼成为近年来各国积极研究的解决方案之一,虽然美国在 1965 年就由通用电力公司推出 Hardiman 动力外骨骼概念机,但早期材料和电力科技限制,使 Hardiman 重量高达 680 公斤,因此纯属实验性质。

美军曾在 2000~2010 年期间积极研发动力外骨骼系统,包括雷神公司推出的 XOS-2、洛克希德马丁公司推出的 HULC、以及特战司令部与 DARPA 合作的 TALOS 等设计,但大多因为电池续航力问题,被评估不适合在前线任务使用,计划皆以终止收场,因此近年外骨骼开发趋势,多以后勤、支援任务或医疗复健功能为主。

▲中科院下肢型动力外骨骼系统外观设计上,与洛克希德马丁 ONYX 外骨骼系统类似。(Source:Lockheed Martin)

中科院推出的动力外骨骼系统,是一项从 2019~2023 年的四年计划,将推出两种款式,今日公布的为下肢型外骨骼系统,针对膝关节进行支撑,士兵在穿戴时可顺畅活动,外观设计上与洛克希德马丁近年推出的 ONYX 下肢型动力外骨骼系统类似,重量约 10 公斤,电池续航力为 6 小时,在无荷重状态下,最高移动速度可达 6 公里,结构设计上强调活动幅度和穿戴舒适性。

而中科院军用动力外骨骼计划主持人任国光博士表示,继今日公开的下肢型外骨骼系统后,将在 2023 年前推出荷重型动力外骨骼款式,除了膝关节外,增加对髋关节及背部的支撑,并可乘载 40~100 公斤重量,整套系统重量约在 24 公斤以内,适合进行军事后勤搬运,或是工业用负重工作等。

中科院的军用动力外骨骼开发计划,未来将有潜力成为军民通用科技,与民间企业配合建立相关产业链,提升这项技术的附加价值。

(首图来源:国防部)

2021-10-27 15:00:00

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