怎么看待电影明日边缘里的机械外骨骼？ 第1页

说多怕泄密，不过可以讲结论。

外骨骼将会率先在中国普及。

军事上说，中国军人虽然吃苦耐劳，但是负重能力比起美军至少差了10公斤。这让军工企业一直都非常头疼，为了减重已经牺牲了不少战斗力。未来中国军队特种作战对外骨骼要求非常迫切。

民用上，现在体力劳动者收入已经到一定程度了，只要有合适的产品，低功率的外骨骼将是非常畅销的工具。

很多人担心外骨骼的电源问题。其实实际续航力有两三个小时就够了，备用电池和移动充电站的问题很好解决。

低功率外骨骼在未来10年内会成为我们生活中司空见惯的东西。

高功率的，还要等待电池技术突破。

基本上这套系统属于以目前的科技水平，集中精力搞搞可以实现个差不多的水平，相关的基础技术现在都有，只是还不太成熟，也没有全部都整合到一起。头盔就是直接用的现有产品，也就是前面说的OPS-CORE的头盔，加装了护耳。其实OPS-CORE的这个FAST盔没有护耳是为了方便特种作战单位佩戴较大体积的拾音降噪耳机，同时使头盔本身减重。另外这种头盔上除了自带夜视仪座之外（对军队和执法部队来说主要是夜视仪，但是因为OPS-CORE同系列还有碳素和工程塑料版的basejump款等可用于极限运动的安全保护，所以也可以用来安装头灯和摄像机），两侧还有导轨用来安装其它配件，比如头盔灯，或者外置的耳机支架，或是HALO跳伞用的氧气面罩，扩展了头盔的功能性。

基本算是装了全套的FAST盔的高跳低开套装，顶上还贴了识别灯。

男主小队中一队员佩戴的不是OPS-CORE头盔，而是基于和头盔同样的悬吊系统的轻量化支架，小哥在上面装了头灯，侧面导轨上装了可能是识别灯之类的配件。

针对一些不佩戴大型耳机，而对防护面积有更高要求的部队，又推出了片中中士头盔上的这种护耳。而中士头盔上的镜片，在实际的OPS-CORE产品中也有这样自带防护镜片，能够向上收到头盔中的产品，只是没有片中那种投影信息的功能而已。总的来说，因为FAST头盔出色的功能拓展性，它和CP公司的AirFrame盔，也叫斯巴达盔，已经因为被世界多国的精锐部队采用，而被戏称为地球联合防卫军套装的标准配置，不但是欧美和他们的一些亚洲盟国，老毛子的特种部队都在用，我国的一些特警也采购了国产山寨版（顺便安利一下，国产防弹版FAST真的质量不错，朋友买了实弹测过，价格也很喜人）。顺便，另外几样“地球联合防卫军”标准套件是多地形迷彩蛙皮作战服、板式装具作战背心（plate carrier）和HK416自动步枪，已经到了不看国旗章分不清彼此的地步。影片中并没有像上面HALO的图那样全面“圣诞树”化，主要还是因为这种头盔上面的镜座、导轨之类的附属设施看着比较炫酷，但是又不是光晕里master chief的头盔那么科幻，比较符合全片近未来风格的设定。
实际上的动力骨骼的前沿发展在某些方面已经超过了电影中的水平，特别是体积和重量。当然不带降落伞，机降的线崩了，就这么摔下来还不死这种气死牛顿的水平是到不了的。哈佛大学的一个项目组前段宣布完成了轻量化外骨骼的样机。这套外骨骼没有很多在研的外骨骼项目那样显眼的金属杆，而是采用具有一定弹性的柔性支撑结构设计，总重只有6.5公斤。总得来说，这几年各家的外骨骼样机都要比前几年体积更小。因为除了题主说的洛马、雷神那些用来拎炮弹的，现在已经开始向前线作战部队，甚至特战部队的使用推进了。
以前的画风是这样的

而最近几年的风格基本都是这样的

这样的

甚至这样的

当然，这也和不同用途的性能指标要求不同有关，不过总的来说，前线作战部队对外骨骼的需求还是希望其自重更小一些。这样也方便为外骨骼包覆保护层。差不多就是这样。后方一些后勤部队，特别是考虑需要搬运弹药之类的重物，可能就需要块头更大一些的。像下图里面Revision的Kinetic Operations Suit（动力行动服装）就比较接近现实中战斗用外骨骼系统的愿景。该项目发端于美国特种作战指挥部USSOCOM的TALOS项目。TALOS取名自希腊神话中的牛头机械巨人，是Tactical Assault Light Operator Suit，即战术突击轻型行动服的缩写。其名字寓意正映射了该项目产品机械辅助动力、防弹、增强战场势态感知的要求。五角大楼还为能够设计制造出能够达成TALOS项目目标的产品的公司设置了一笔奖金。有56家企业、16个政府部门、13所大学和10个国家级实验室参与到这个项目当中来。而Revision的产品就是针对TALOS项目推出的产物。按照TALOS项目的规划，2014年要拿出具有“初代样机能力”的样品，即没有动力的展示产品，并于2018年交付可以用于实战的产品。而Revision Military的进度应该算是相当可以，在2015年的特种行动部队工业会议（Special Operations Forces Industry Conference，SOFIC）上，也就是2015年5月底就展示了带有动力功能的产品样机。该系统由一个背包中的核心组件提供电力和控制，关节设置有感受器，可以根据人的运动趋势提供助力。使用者上身穿戴的防弹背心/护具使用XSAPI级防弹材料，下肢也装有能够防护破片的防护板。头盔也采用全包覆的设计，只有眼睛区域掏空，但是当放下头盔上可以掀起的光学辅助模块时，眼睛区域也被完全覆盖。使得防弹材料对士兵的覆盖区域从传统的只能防护18%的核心区，提升至60%。另外，包括能源背包、防弹背心、下肢护板和头盔等全部组件，都是与外骨骼相连，并使得使用者自己不用负担其重量，而都由外骨骼承担。应该说已经实现了TALOS项目的大部分目标。最大的问题就是动力的续航能力，在2015 SOFIC上展示的样品，其续航能力据称是6至7小时，对于一些特种战斗来说还是挺短的，而且我看的视频里面那个解说指的还是没有防弹组件，仅仅是人穿上腿部外骨骼的耗电量。目前为Revision Military提供电池的是加拿大的Panacis公司，他们开发的sharepack被用在全套的Revision动力行动服上，被安装在后背的背包里，体积看起来也不是特别大。

安放在背部背包里的Sharepack电池，不知道更换是不是方便。另外也能看到头盔后面延伸下来的支撑结构，这个设计不但能使使用者的头部几乎不需要承担头盔的重量，还可以进一步降低伤害，因为即使是防弹头盔未被击穿，击中头盔的冲击也可能给士兵颈部造成严重伤害。
和现在的实物相比，电影中动力机甲做的这么庞大，当然也是出于艺术效果的考量，特别是对手是身材庞大的以近距物理攻击为主要手段的外星人，所以机体就要做得更耐揍一些，其中个别型号还要进行炮击支援，就更要加重。这个改造还是合理的。而且影片中对很多实际使用的细节考虑也比较到位，因为影片中的外骨骼上肢提交较大，枪械通过机械装置固定在外骨骼上通过手柄操作，所以弹匣也被设计成不需要用手更换而直接从挂载在外骨骼外侧的接口更换。而使用者的装具也相应改变，相比于现实中军用外骨骼在最外面套装具以方便士兵更换弹药的做法，影片中士兵将类似S&S precision的轻量化携行具那样用一层薄皮保住防弹板的防弹背心穿在内层，而将外骨骼的胸廓约束具压在外面。可见设计者对装备的使用考量非常周到，值得国内的影片道具设计者好好学习一个（国内貌似还没有用到这样的设计的科幻片，只有把外星人当魔法师和神仙用的魔幻B级片。。。）

S&S Precision的轻量化板式装具，影片中的不是这个，但是一个意思。

目前现实中还不多见的，估计就是肩上这一对了。一些反坦克导弹发射车上有类似的悬臂机构，但是要像片中那样收放自如，还看哪打哪，估计困难还是不小的。
头盔屏幕上面的战术信息投影也是现在可以实现的，而且其开发也早于前面说的google glass，只是能不能做到单兵这个尺寸的问题。比如美国F-35使用的头盔

相比Google glass那种单片式的显示，F-35战机使用的头盔还是针对两眼视差进行的投影，也就是说飞行员看到的战术信息感觉上是立体的。所以其实要和民用产品相比的话，影片中的头盔显示器更接近微软的hololens，其在体积上也更接近步兵作战头盔的要求，价钱也更和谐一些。因为F-35这种要接驳战机上复杂的多种传感器综合数据的飞行头盔，需要根据每个飞行员的脸型、眼睛位置进行单独调整，造价也相当高昂。目前针对步兵的设备，除了各大流氓在搞的形形色色类似美帝陆地勇士那样的上翻显示器之外，最接近片中的透明镜片显示方式的，是英国BAE公司的QQ战士（大误），Q-warrior头盔显示系统，也是可以通过导轨挂在FAST盔的一侧（对，F-35最早那个高大上的顶级头盔玩脱了之后换的相对低配版的那个也是BAE他们家的-----更新，F-35头盔的问题后来解决了，没有用BAE的低配）。透明镜片的好处是可以采用增强现实的方式直接将战术信息投影到眼前，使士兵看到的实景与数据信息叠加在一起。而目前大多数单眼显示器，都是作为单独的信息显示屏来使用的。通常是现实枪械瞄具上的摄像设备采集到的信息，以及在不能带开胸前显示器的时候（夜间，胸前的显示器大屏太亮），作为替代方法使用。

美国陆地勇士系统的“遗产”中的单眼显示器，陆地勇士计划在2007年被取消之后，2008年又重启了。

法国的Felin

土鳖的传说中的05战略步，其实正式命名是11式，也是步兵系统的一部分，也使用的单眼显示器。

而BAE Q-warrior系统这样的AR显示器，则可以实时地显示一些战术信息，比如红外镜头拍摄到的前方图像，实时的方位指示和导航信息等，忽略现在体积还比较大这个问题不说，实用性上还是比上面几个强不少的。当然，Q-warrior这个投影的方法还是比较类似google glass的，可以畅想一下如果和hololens结合在一起效果就应该和影片中的差不多了。
另外，从前面对影片中中士的截图可以看出，其显示信息的面罩在被击碎了一半的情况下仍能使用，这个对于目前的大多数士兵系统显示设备来说估计都不太容易实现。但是有一样类似的东西可以这么用，枪械使用的Eotech衍射式瞄具，官方称可以在屏幕破碎或被覆盖不超过一定比例的情况下正常使用。不过衍射式全息瞄具的分划图样是“刻蚀”在衍射镜片内的，并不能显示实时的动态信息。

这倒不是说EOtech用了什么黑科技的自动补偿方式，而是衍射式这种方式自带加成。

综合这几个方面的因素，明日边缘里面的外骨骼基本属于现有技术可以能够大差不差，只是性能指标有差别的地步。除了军事用途，外骨骼在医疗、劳动保护等方面也有应用。比如日本的一些企业开发的外骨骼系统，之前主要用于老年人保健和搬运重物这些方面。 日本企业Cyberdyne（对，就是终结者里面那个用终结者的芯片高出了天网的那个公司的名字）前几年开发了一套液压助力肢体套装（HAL），长得还蛮人畜无害的样子。

除了搬砖，还能用于残障人士复健

一些欧美研究组的类似的产品也在公众面前出现过，因为动力外骨骼可以比较完善地模拟人的步态，能够比病人单纯靠上肢支撑用下肢进行复健联系的效果更加显著。然而这套系统到了第二代，画风就不太一样了。虽然你装成一副是去福岛打扫卫生的样子，然而你的美术风格暴露了一切。

据说还是用了脑波控制的黑科技，说起来，11区造的那个脑波控制猫耳朵还是蛮有意思的，我就是请问下，是不是你们下一步计划造高达？（高达在策划初期其实是想做成动力服，但是考虑到不好卖周边才被要求改成了大机器人）

发端于美国加州大学伯克利人体工程实验室的suitX公司今年早些时候发布的“凤凰”外骨骼系统，其目标是更轻巧，更廉价，整套系统27磅，也就是不到25斤，确实还是挺轻便的，4万美元的价格，虽然绝对值来说不低，但是对于很多可能下半生都没法脱离轮椅生活的人来说，却可以算得上是回报率相当可观的投资了。

洛克西德马丁不但设计制造军用的外骨骼，还开发了上图这种FORTIS工业用外骨骼其结构相对来说更加简单，貌似没有动力系统，只是为工人提供能够将重力分散向地面的必要支撑，还设置有放置工具的悬臂，据说使用这种外骨骼的工人可将工作效率提高20倍。

奥迪工厂中使用的“非椅子”式椅子，也是一种无动力下肢外骨骼，主要目的是通过帮助工人减轻特定姿态下的身体压力而实现减轻疲劳、提高生产效率的目的。不过他们口气倒是没那么大，据说目标是提高30%。

韩国大宇给船厂工人设计的动力外骨骼

韩国现代的动力外骨骼
我国的动力外骨骼走上台面比较多的当然是军用的，作为全球最大的美粉，本着美国有的我们也得弄个玩玩的精神，土鳖如果没有就不正常了。当然民用的也是有的，我之前就碰到过一位设计老年人用的低速助力外骨骼的朋友，但是并没有他的产品的照片。下图是一些院校开发的动力外骨骼。可以看出来其中一些也是以复健为目标的。

最后上个军用的，从它那一看就和简易式书架一个画风的钢条就能看出来，这个肯定是早期样机了。

2014年在珠海展出的产品，颜值大幅提升

动作的灵活性还是相当不错的，因为这个侧踢的动作，有外媒将其成为功夫骨骼。