人人該有一套鋼筋鐵骨

能夠強化力量的機械外骨骼正在日常生活中協助老人和殘疾人。今后，每個人都可以披掛一套這樣的鋼筋鐵骨。

內田靖史是一位高位截癱患者，2006 年8 月，他開始攀登阿爾卑斯山海拔4164 米的布萊特峰。20 歲時，一場交通事故使他雙腿癱瘓，至今已經23 年。對他來說，即使走近阿爾卑斯地區曾經都顯得遙不可企及，而這一年的8 月7 日，他卻距離布萊特峰頂只有150 米。協助內田的是一名叫野口的登山家。他背著內田，兩腿還綁著兩個“大沙包”。登山大約持續了3 個小時。但多背了一個人，還有額外負重的野口并沒有感覺很吃力。事實上，正是依靠那兩個“沙包”，野口才能幫助內田實現登峰夢想。它們是一副機械外腿，能像科幻作品中的強殖裝甲一樣增強人的力量，使得一個只能舉起100 千克物體的人能夠舉起180 千克。

鋼鐵的筋骨

野口此行不僅是幫朋友實現夢想，同時也是為了獲得這套機械外腿在雪山上的實際使用數據，以利于將來改進它的性能。這臺名叫HAL（hybrid assistive limb）的機械外腿是日本筑波大學工程學教授山海嘉之花了14 年時間開發的。HAL 利用貼在腿部皮膚上的傳感器檢測肌肉的電流，控制電動馬達驅動綁在人腿兩側的機械外骨骼運動以輔助腿部的動作。

目前，世界上大約有10 余家實驗室正在從事機械外骨骼的研究，其中包括中國科學院合肥智能機械研究所葛運建的研究小組正在研發的“可穿戴型助力機器人”，它也是主要為了幫助行動不便人士而開發的。

但是人們研發機械外骨骼，最早卻是為了軍事目的。1960 年，美國通用電氣研制出“哈迪曼-1”可佩戴單兵裝備，它可以替代人的一只手。2000 年，美國國防部更是制定了“外骨骼人體機能增強器”的項目計劃，計劃研制出一種機器骨骼，能夠幫助負重的士兵輕松地行走，以提高部隊的機動能力和戰斗能力。名氣與HAL 一樣大的BLE-EX 則是一款由五角大樓資助而研發成功的機械外骨骼產品。由美國加州大學伯克利分校機器人和人體工程實驗室研制的BLE-EX 重達40 千克，配備40 多只傳感器。它由背包式外架、金屬腿及相應的液壓驅動設備組成，機械系統采用了與類人形結構相似的設計，背包式外架能夠使操縱者攜帶一定載荷，其有效作用力不經過穿戴者而直接經由外骨骼傳至地面。下肢外骨骼能夠攜帶外部負載和自身的重量( 包括操縱者的重量) 在崎嶇路面遠距離行走，能使全副武裝的士兵增強負重能力和提高行軍速度。伯克利的卡澤羅尼博士說：“現在美軍單兵負荷標準是2 到3 千克，我們希望能夠幫助士兵輕松扛起30 千克重的背囊。”

據說曾有人邀請山海教授在HAL 的基礎上開發軍用套件，但遭到了拒絕，因為他希望自己的研究能幫助人類更方便的生活而不是用于暴行。從2008年10 月開始，山海教授通過日本大和房建工業公司開始向日本的老年人和殘疾人福利機構出租HAL。

強殖機械之后的自由

與HAL 的商業化出租幾乎在同一個月，日本東京農工大學的遠山茂樹教授也開發出一種機械外骨骼。它的目光同樣對準了老年人，希望能幫助他們完成強體力勞動。

老齡化時代已然到來：上下樓梯、上街散步、甚至去較遠的超市購物，老人們或許都用得上那副機械外骨骼。誰說它就不會像是老花鏡一樣，在未來被列入老年人的醫保范疇呢？今后，當青年人在擁擠的都市里辛苦工作的時候，生而逢時的退休老頭老太太們，每人都可以向社保機構領取一副機械外骨骼。他們平時或許可以住在郊區，享受著田園風光。每天過得悠然自得，但是每周一次的醫院例行檢查可免不了。在醫院里，掛上號先跑上4 樓見大夫。大夫或許發現了有什么問題，他會細微調節機械骨骼，讓使用者從此需要稍微多用點力，“別太偷懶，運動運動有好處。”見完醫生，再一路小跑來到一樓見工程師，這次是給機械外骨骼做例行檢查。人們平時穿著它，必然能實現自己事實上力所不能及的事情，比如舉起1 噸的大假山在花園里閑擺弄。只是，要是在這個當口，機械外骨骼發生故障，那就不堪設想了……

感應器是第一個要檢查的。因為人體肌肉和骨骼的活動都是由運動神經細胞從腦部發出神經訊號指揮著。HAL 這樣的機械外骨骼，正是依靠它的生物感應器來檢測出傳達至皮膚表面的微弱生物電位訊號，在感知到身體的運動意圖之后，再由自動控制器來控制動作。

英國謝菲爾德大學機器人技術專家諾爾#8226; 沙基(Noel Sharkey) 教授深信HAL 將讓有活動障礙的老年人受益無窮：“老年人的活動能力增強了，他們便無需接受長時間的看護了。”事實上，任何年齡段的人今后都可以使用機械外骨骼。在那時的清晨，上班族們既可以選擇開車去公司，也可以在專用的“機械骨骼通道”上跑步去上班。而他們的父母也不閑著，都肩背一個裝有控制系統和動力供應設備的背包，里面裝著一組能堅持4 個小時甚至更久的電池，雖然白發蒼蒼，卻健步如飛地登山越野。或許他們中的一些更愿意長處于鄉間別墅，興之所致從沙發上一個空翻落到自家后院種植新鮮的瓜果蔬菜，而不會為了腰酸背痛皺眉。假使遇到來偷摘黃瓜的小賊，身披裝甲的老人大可以用鐵臂把一塊木柵欄擊得粉碎，把他們嚇走。獨自住在郊外的老人們難免會感到比較悶——進城去看看足球或者籃球聯賽什么的，根本不用開車，直接裝備機械外腿跑著去也不會喘大氣。就好像歷史上弓箭的發明使人的力量所及更遠，機械外骨骼的廣泛運用同樣會增強人的力量。在體力允許的范圍內，掩蓋了老人與年輕人的力量差距，這或許也是解決人口老齡化帶來的諸多問題的一個途徑。

鋼鐵戰士還是移動枷鎖？

我們大可以預期，在2020 年就能實現這樣的老少平等的大同社會。但是，如果有人裝備上經過私自改裝，能力超強的機械外骨骼為非作歹就不好辦了。或許，科學家們在研究它的時候，也應該稍微分心強化一下電磁武器技術。因為，要面對一個蓄謀已久的鋼鐵巨人，也許除了破壞他的神經系統，不會有更好的戰術了。一旦連接外骨骼和人類生物反應的信號傳輸系統遭到破壞，這樣一副強殖裝甲就無異于一座門被反鎖住的特洛伊木馬。

實際上，也正是因為存在著這種技術間的生生相克的現象，我們才更有理由相信把機械外骨骼用于民用的安全性。想想看那些正在被多個國家拒絕入境的歐洲足球流氓吧，等他們年老之后，一旦裝備了機械外骨骼會成為一群多么可怕的怪獸。但其實，當他們在球場內外起哄叫嚷摩拳擦掌時，治安人員只要一個按鈕，就能把他們打回到困在機械桎梏中的一個個白發老人。只是這樣的結果也顯而易見，在日常生活中，一套可能被別人控制的機械骨骼同樣不會被大眾接受。因此，相信只有當機械外骨骼控制與反控制的技術以及相關的應用規范成熟，才是它大行其道的時候。