相信看过《钢铁侠》的朋友都知道，软件工程师Rex Jameson穿上金属机械外衣后变得无所不能。
你需要握住操纵杆，抵抗坠落和撞击，并且能够飞行。
变身钢铁侠，拯救世界。
是的，电影毕竟是电影，但随着科技的发展，未来可穿戴设备也能做出这样的衣服吗？在犹他州的一个秘密山区实验室中，软件工程师雷克斯·詹姆森穿上了金属机械外套。
他穿上铝制靴子，勒紧腿上和腰上的带子，背上背包，把胳膊放进“袖子”里，握住操纵杆。
看起来并不比穿外套复杂多少。
然后他开始移动。
这时，机械外衣忽然活了过来，配合着他的一举一动。
他举起拳头，做出拳击动作，左右脚交替单脚跳跃，就像穆罕默德·阿里一样，尽管穿着厚重的铁衣，却显得十分轻松。
他可以轻松地将旁边的程序员推倒在地，或者掀翻桌子——但更令人惊奇的是，他可以一整天都这样做。
为了展示他超人的耐力，他走到杠铃架前举起一个加重的杠铃。
然后他再次举起它，一次又一次。
重复 50 次后，他降低了杠铃。
在之前的实验中，他曾多次举起沉重的杠铃。
我最终放弃的原因不是因为累，而是因为无聊。
“喂，兄弟，你穿的什么，这么厉害？” “哦，没什么，只是我之前无聊开发的一个叫XOS的机甲系统，用来消磨时间的，科学研究太无聊了。
” 。
。
。
“看完《钢铁侠》，我无法忘记托尼·斯塔克的高科技铠甲。
它能抗摔、抗击打、能飞行、能自动瞄准和开火。
任何人穿上这件装备，自然会变身钢铁侠，而拯救世界的任务就交给你了！很多人可能觉得这很神奇，但艾伦想说的是，这种机甲装备其实是一款一直火爆的“可穿戴设备”！在专业领域，一般用外骨骼这个词来称呼。
一般来说，生物界通常将坚韧的甲壳素表面视为外骨骼的最重要作用。
外骨骼是为了保护生物相对脆弱和柔软的身体和器官。
我们平常看到的螃蟹、虾等动物的外壳都可以称为外骨骼！虾是最典型的外骨骼生物。
就这个特性而言，我们人类其实早在几千年前就已经从动物身上发现了外骨骼的好处并加以利用，比如中世纪重骑兵的防护铠甲以及后来出现的潜水装备甚至是所穿的防护服宇航员可以将其视为一种外骨骼。
正是这些形形色色的“外骨骼”帮助人类克服了恶劣的自然环境，保护了我??们相对脆弱的身体。
让我们时光倒流到1999年的英国，英国著名插画家Robert Seymour当时实在是太无聊了，就敞开心扉，手绘了一幅画：《Walking By Steam》。
此后，蒸汽驱动的步行辅助装置激发了无数科学工作者探索这一概念，也成为当代动力外骨骼技术的雏形。
将时间拨回到2000年，当时来自俄罗斯的青年天才尼古拉斯·雅金发明了一种可以辅助人们行走、跑步和跳跃的外骨骼装置。
但由于该装置的结构过于简单：只有一个板簧和一个气囊式气压阀，所以仍然需要人行走来驱动，无法提供额外的动力，所以仍然不被视为动力真正意义上的。
外骨骼。
但即便如此，这些先驱艺术家和发明家仍然为后人留下了宝贵的参考价值。
于是，更加成熟的思想和创造在20世纪的美国蓬勃发展。
到2000年，美国正处于工业革命时期，社会繁荣。
发明家莱斯利·凯利提出了一种名为“Pedomotor”的步行辅助装置。
它以蒸汽为动力，为现代动力外骨骼的发展奠定了基础，并首次修复了罗伯特·西摩的《Walking By Steam》。
但由于实际使用时佩戴者必须背负小型蒸汽机，且Pedomotor的设计过于简单，无法完美地配合人体完成复杂的结构变形，最终被搁置。
pedemotor 经过近半个世纪的外骨骼研究，我们把目光投向了这一年。
此时，冷战时期，美国为了在军备、科技、太空等领域超越苏联，成立了美国国防部高级研究计划局——DARPA，发明了诸如互联网和 GPS。
正是这个机构帮助许多人获得了前瞻性生物技术的能力，包括达芬奇机器人项目。
DARPA成立一年后，被誉为“美国科幻黄金时代四大才子”之一的罗伯特·海因莱因发表经典科幻小说《星船伞兵》，首次提及“强化装甲”。
概念。
谁也不会想到，这种听起来奇幻的动力装甲一夜之间就深深扎根于美国发明家的思维中。
20世纪90年代，或许是受到《星船伞兵》的启发，在Nail Mizen的带领下，专注于“黑科技”的DARPA发起了当代历史上第一个真正的动力外骨骼开发，这也使得动力外骨骼第一次军事化。
不幸的是，由于能量供应不足，这个装置无法维持长时间的续航能力。
在那个相对保守的时代，它被认为是噱头多于实用性，并逐渐被遗忘。
2000年，康奈尔航空实验室开始开发真正的外骨骼系统。
人放大器。
2006年，当漫威漫画主角“钢铁侠”首次出现时，军方也在想象自己的“钢铁侠”。
当时，美国陆军武器研究员谢尔盖·扎鲁德尼（Sergei Zarudny）发表了一份报告，描述了他设计的一种可穿戴机器人套装，可以赋予穿戴者绿巨人般的力量，但当时还没有办法实现这个想法。
技术方面，除了一些非军用设计之外，真正的超级动力套装的前景很渺茫。
直到2000年，美国军方和通用汽车公司联合开发了一种名为“哈迪曼”的动力外骨骼装置。
Hardiman采用液压和电机驱动结构来克服DARPA遇到的能源供应短缺问题。
结合力反馈传感系统，Hardiman不仅可以感知佩戴者的运动意图，还能将使用者的力量放大25倍。
这一切看似完美，但整机重达一公斤，无法让佩戴者自由行走。
哈迪曼哈迪曼最终被变成了机械臂。
世纪之交，计算机迅速发展，一切条件开始成熟。
研究不再局限于某个领域。
此时的美帝花费了大量的资金，开始全面部署机甲。
生产。
2016年，美国国防高级研究计划局（DARPA）启动了一项为期七年、耗资1万美元的机械外骨骼研究计划（人类表现增强外骨骼，EHPA）。
当时，一些外骨骼支持者（包括美国陆军上校杰克·奥布塞克）相信这项技术终于赶上了这个想法。
自 2001 年以来，Obsek 一直在帮助推进外骨骼研究。
他表示，随着传感器变得更小、用途更广泛以及处理器变得更快，他和其他支持者有理由相信机械外骨骼可能成为现实。
但对于任何人来说，DARPA 的雄心勃勃的目标都是不切实际的。
它想要一台神奇的机器，可以让士兵连续数天拖着数百磅的重物而不感到疲劳；这将使士兵能够灵活操作通常需要两个人操作的武器；这样就可以让士兵背着两名伤员战友轻松撤离战场。
他们要求这套机械套装配备装甲，使其在敌方炮火面前束手无策。
他们甚至希望这能帮助士兵跳得更高。
在启动该项目之前，DARPA 咨询的一些顾问很快指出他们的想法不切实际。
康沃尔大学负责早期 Darpa 铁人项目的工程师易卜拉欣·加西亚 (Ibrahim Garcia) 表示：“我询问的人中有一半对此深信不疑，而另一半则认为这是浪费时间、金钱和资源。
”他补充道，怀疑论者并没有错，“这确实是一个艰巨的挑战。
”机械外骨骼需要一个能够提供数天电能的轻型动力系统；它还需要小而强大的人造肌肉； a 复杂的运动控制系统。
它还必须敏捷且反应灵敏。
外骨骼必须成为士兵的机械影子，能够读懂他的一举一动，并及时模仿他的一举一动。
哪怕是一毫秒的犹豫，都会造成负担，让士兵感觉如同在水上行走一样吃力。
这套机械套装的传感器必须能够以每秒数千次的速度读取施加在其身体上的每一个轻微动作。
它的微处理器必须足够强大，能够及时将这些数据转换成指令并将其发送给机械肢体。
，以便它们与佩戴者在里面的动作相协调。
然而，当时的英特尔微处理器还没有如此强大的数据处理能力。
就像早期的虚拟现实耳机一样，时机尚未成熟。
当时，加州大学伯克利分校获得了DARPA的1万美元投资，开发了“伯克利下肢外骨骼（BLEEX）”，这是目前寿命最长的动力外骨骼设备之一。
这个装置让当时的精英外骨骼制造商 Ekso 抢尽了风头。
BLEEX。
与19世纪屡次遭遇瓶颈的军用外骨骼相比，BLEEX的研发过程显得更加从容和务实。
以增加穿着者的体重为中心，将设计重点转移到腰部和腿部的支撑结构上。
BLEEX不仅可以让美军轻松承载90公斤的负载，还可以穿越复杂的地形。
当BLEEX电量不足时，佩戴者还可以将其从腿上拆下，折叠成标准化背包，方便存放和运输。
BLEEX的实用性和便携性为动力外骨骼的进一步研究和开发指明了方向。
不久之后，位于美国犹他州的一家名为“Sarcos”的科研公司在接受DARPA的订单后也开始研究外骨骼系统。
它的第一个成品在2006年就通过了DARPA的项目审查，它就是近几年名声大噪的XOS。
XOS重68公斤，可以让佩戴者轻松举起90公斤的重量。
它拥有前所未有的运动灵敏度，还可以提供高达6:1的增力比：贴近体表的传感器可以直接感知佩戴者的运动幅度和力量。
经过计算机计算，XOS可以输出相同的振幅和力。
强6倍。
不幸的是，第一代 XOS 原型机的电池续航时间只有 40 分钟。
2006年，来自加州大学伯克利分校机器人与人类工程实验室的三位学者创立了Berkeley Bionics。
同年，发布ExoHiker系列，长距离载重量提升至70公斤，年载重量升级至90公斤。
2016年，伯克利仿生公司发布了液压驱动的人体外骨骼承重系统（HULC/Human Universal Load Carrier），可承受10磅/90公斤的重量（包括武器、弹药、电子设备、防弹衣等），可以大大提高单兵的作战能力。
同年，伯克利仿生公司将 HULC 技术独家授权给洛克希德·马丁公司。
HULC动力外骨骼 事实上，早在XOS问世时，深耕航天技术的洛克希德·马丁公司就开始涉足动力外骨骼领域。
在伯克利仿生学公司的技术帮助下，成功发布了HULC（Human Universal Load Carrier，人体负重外骨骼）系统。
第一代HULC可以提供约90公斤的负载，并让佩戴者以每小时近16公里的冲刺速度冲刺，而不会感到任何重量。
经过洛克希德·马丁公司的不断改进，最新一代的HULC不仅具有加满燃料后24小时的超长续航能力，还可以完美同步士兵的复杂动作，包括蹲下、爬行等。
2016年，收购Sarcos的美国军火巨头雷神公司推出了第二代产品XOS2，重量更轻、功能更齐全。
它比第一代产品更强大、更灵活，同时还减少了功率损耗。
佩戴者可以像什么事都没发生一样完成数千次俯卧撑，轻松举起重达 100 磅的物体，并用一只手劈开 3 英寸厚的木头。
地点突然转移到了阿富汗的一处隐藏掩体。
四名背着步枪的男子守卫着一扇生锈的厚门。
繁荣！一只巨大的拳头从里面砸在了门上。
繁荣！剧烈的撞击，让铁门被撞出凹痕。
门剧烈摇晃，从铰链上掉了下来。
守卫瑟缩了一下，向后退去。
那个即将从门后冲出来的东西一定是一个愤怒的大家伙。
门猛地炸开，一个金属巨人冲了出来。
它看起来像一个机器人，但在装甲内部，著名武器设计师托尼·斯塔克控制着这个金属怪物。
子弹从铠甲上弹开，几乎没有留下任何痕迹。
他一拳将守卫击倒在地，怒视着周围的敌营，打开手臂上的火焰喷射器，将据点烧成了一片火海。
这只是《钢铁侠》中的一个情节，却成为了另一个计划的开始。
年底，美国海豹突击队第六分队在阿富汗东部营救一名美国医生人质时被枪杀。
这一事件直接导致美国特种作战司令部（USSOCOM）在2018年启动了一项新的外骨骼研究计划——战术突击轻型操作服（TALOS）项目。
美国特种作战司令部将战术突击轻甲分为多个功能模块，并对每个模块提出了具体的发展要求。
最终，这些模块将被集成到一个完整的动力装甲系统中。
我们可以一窥单兵动力装甲未来的发展方向。
功率和能量：能量是内置的并且尽可能小。
动力系统运行安静，不需要氧气。
它有一个综合能源管理系统。
除了支持外骨骼的运动外，动力系统还需要支持可穿戴计算机、可编程无线电和发射天线。
机动性：动力外骨骼系统，可大幅增强佩戴者的灵活性和力量，具有自然可变形的动作和低功耗设计。
装甲：全身可防御普通步枪射击和爆炸的冲击，加强对头/颈部及身体要害部位的防护。
装甲由先进材料制成，以最轻的重量提供最大程度的保护。
水下呼吸能力有限。
攻击系统：全向频闪眩光灯、使人暂时丧失行动能力的大功率扬声器、可重复使用的高压电击器等非致命武器。
人机界面：嵌入式健康监测系统，可实时监测佩戴者的心理、生理指标。
调节装甲内部温度的空调系统。
可以自动记录装甲的运行信息。
头盔式显示器可以为佩戴者提供传感器阵列获得的环境信息，增强态势感知能力。
数据与控制：板载多核执行处理器，支持持续改进的开源架构，板载数据存储。
通讯系统：高带宽通讯系统，可拆卸式应急通讯装置。
TALOS项目涉及56家公司、18个政府机构、13所大学和10个国家实验室，其中包括特效模型制作商Legacy Effects、小型科技公司，以及Sarcos/Raytheon、洛克希德马丁公司（Ekso/Lockheed Martin）和通用动力公司（General Dynamics）动力公司）和其他国防工业公司。
该项目的研究目标接近标准科幻小说中设定的场景：不仅具有防弹、助力、夜视、增强现实等能力，还可以监测生命体征、自动喷药等。