親歷首屆智能可穿戴技術大會暨“超能勇士-2019”外骨骼系統挑戰賽

跨越障礙項目中的2m高墻和3m高墻

9月24～25日，“超能勇士2019”外骨骼系統挑戰賽西安賽區比賽拉開帷幕，來自全國科研院所、多所985/211知名大學、外骨骼機器人研發企業的約30臺樣機、近200名選手參與6個項目競技，分別是輕裝機動、重裝機動、物資搬運、重物搬運、跨越障礙和協同控制項目。在此之前，主辦方為各參賽隊留出2天時間進行場地適應性訓練。

此次比賽的總體協調工作由指揮與控制學會科普部副主任、賽事組委會主任張俊負責。總裁判由指揮與控制學會綜合辦公室主任張俊文擔任，《輕兵器》雜志社主編劉蘭芳與智能可穿戴專委會總干事劉佳興分別擔任主裁判。除總裁判、主裁判外，還有16名輔助裁判，現場執裁共19人，其中輔裁多由比賽經驗豐富的輕兵器愛好者（其中不乏《輕兵器》讀者）擔任。

6個比賽項目的具體比賽流程各有不同，其中輕裝機動和重裝機動項目均要經歷樣機重量測試、穿脫方便性測試、動作靈活度測試和行走速度測試4個環節;物資搬運和重物搬運要經歷樣機重量測試、穿脫方便性測試、搬運效率測試3個環節;跨越障礙和協同控制兩個項目分別只有2家單位參賽，其中跨越障礙項目分為翻越高墻和定向跳遠兩個環節，協同控制項目分為人機協同和精細控制兩個環節。

此次西安賽區與北京賽區、深圳賽區幾乎同步進行比賽，各賽區均有外骨骼領域資深專家蒞臨現場觀摩指導，最終各賽區遴選出的優秀賽隊參加陸軍某研究院10月底在北京舉辦的總決賽。

中國指揮與控制學會科普部副主任、賽事組委會主任張俊負責整場比賽的總體協調工作

當場計算比賽成績、當場謄寫比賽成績，確保比賽的透明與公正

當場計算比賽成績、當場謄寫比賽成績，確保比賽的透明與公正

現場裁判正在認真記錄隊員的成績

現場裁判正在認真記錄隊員的成績

稱重環節，可以看到這臺樣機上有些部位用塑料膠帶進行纏繞固定

通過肌電操控的智能機器人

就外骨骼系統挑戰賽而言，相比2015年（當年只有十幾個參賽隊），2019年的比賽參賽隊伍大規模增加（西安分賽區就有20個參賽隊），國內外骨骼領域的發展相當活躍。例如，西安賽區某參賽隊雖未取得優異成績，但他們的產品商業化推廣卻走在了前面，賽后即與一家勞動密集型企業簽訂了一個標的幾百萬的大訂單;牛迪科技公司亦在10月13日與重慶前衛科技集團就無源負重型外骨骼產品項目簽訂了合作協議。就研發領域來看，除了搬運托舉型和負載機動性外骨骼這類剛性外骨骼之外，也有不少團隊開展了柔性外骨骼的研制，還有一些團隊開展了基于肌電、腦電和人體電容控制的研究。外骨骼技術呈現出多元化的發展趨勢。

“超能勇士-2019”比賽現場的展示板，各個板塊一目了然

比賽剪影

比賽現場，筆者和專家組成員試穿試用了多套外骨骼裝備，同時現場采訪了一些比賽隊員，有些單位對外骨骼研發投入了大量資金和精力，產品在逐步完善，不斷迭代，但也有單位的研發工作處于停滯不前的狀態，參賽樣機還是兩年前的舊樣機，可明顯看出磨損的痕跡——機身有些部位用塑料膠帶進行纏繞固定。

在科幻電影《鋼鐵俠1》中，托尼·史塔克在黑暗的山洞里制作出第一代鋼鐵戰甲，這套盔甲制作的初衷，不是為了保護和平，不是為了保護全人類，只是為了保護自己，但在電影的后半段，我們漸漸發現，有了這一身鎧甲，托尼能做的遠遠超過他的預期——他不僅能拯救自己，還能拯救地球。當我們看到托尼一身裝甲使他更加威武有力、無堅不摧時，便開始幻想自己如果穿上這一身戎裝，是不是也就變成了超級英雄，而這正是外骨骼的迷人之處。

在西安賽區的比賽中，除了外骨骼的保護性這一迷人之處外，筆者還見證了外骨骼的另外兩種優勢：承載性和助力性。除了保護隊員軀體之外，負重行軍項目中，身著外骨骼的參賽隊員身負45kg重物依然可以健步如飛，有的甚至依然可以如風一般奔跑;在物資搬運項目中，10分鐘內，得分最高的一名隊員共搬運配重20kg的整理箱63個，搬運總重量達1260kg……

當然，在22～23日各參賽隊的適應性訓練中，聽聞不少隊伍對比賽科目設置的“抱怨”和“非議”，我們一眾裁判的確擔心過這些參賽隊能否完賽，但正式比賽時各參賽隊除兩家棄賽外，其余均賽完了全程，完全打消了我們當初的顧慮。

經過兩天緊張而激烈的比賽，最終，來自重慶的牛迪科技普力隊獲得輕裝機動、重裝機動、物資搬運、跨越障礙4個項目第一名，海醫大衛裝隊獲重物搬運項目第一名，HUSTBT隊獲跨越障礙項目并列第一名，中科大智能移動操作隊獲協同控制項目第一名。

的確，相比10月底決賽時的12個比賽項目——輕裝機動、負重行軍、物資搬運、彈藥裝填、跨越障礙、武器操控、協同控制、防護集成、嵌入融合、意圖感知、新興驅動、單兵飛行，以及嚴格的耗氧測試、助力能效測試等，西安賽區的比賽的確不完美，比如在專家答疑環節有隊員提出，被動式外骨骼（無源）與主動式外骨骼（有源）這兩類外骨骼先天條件不一樣——被動式外骨骼重量輕、穿戴方便，但助力效率不高，主動式外骨骼因為有電機、電池和控制器的存在，重量大，但助行效率高，助力效果好，置于同等條件下進行比賽有失公平;另外就是全身外骨骼和半身外骨骼同臺競技亦有失公允。

到場專家就上述疑問給出了合理解釋，最終，各參賽隊對比賽結果均表示認同，未發生任何投訴事宜。

這機械臂上的手指，也太像真人的手指了

身背45kg重物依然可以如風一般奔跑

中國指揮與控制學會理事長、中國工程院費愛國院士講話

參會嘉賓認真傾聽專家作報告

中國指揮與控制學會智能可穿戴技術專委會主任委員、兵器裝備研究所曲永杰副所長宣讀挑戰賽名次

比賽結束后，舉辦了隆重的頒獎典禮。典禮由中國指揮與控制學會劉玉超副秘書長主持，大賽承辦單位中國指揮與控制學會智能可穿戴技術專業委員會主任委員、兵器裝備研究所曲永杰副所長宣讀挑戰賽最終名次，中國指揮與控制學會理事長、中國工程院費愛國院士，兵器裝備研究所曲永杰副所長及有關領導為獲獎隊伍頒獎。費愛國院士高度肯定了這次比賽，并提出積極踐行科技強國戰略，以精彩比賽和高端學術交流活動，向新中國70華誕獻禮的要求。

比賽結束后裁判組合影留念

9月26日，2019首屆智能可穿戴技術大會隆重舉行，約300名嘉賓參加此次論壇交流。兵器裝備研究所曲永杰副所長、中國科學技術大學高洪波副研究員、浙江大學劉濤教授、大連理工大學副院長張憲超教授、吉林大學院長孫曉穎教授、北京科技大學肖文棟教授、東華大學科研處處長王宏志教授、浙江大學潘赟副教授和上海磐啟微電子有限公司楊豐林副總經理、陜西龍行數字科技有限公司代紅總經理，分別就《科技穿在身上》《可穿戴機器人關鍵技術及應用》《可穿戴式步態分析技術及應用研究》《可穿戴裝備的智能技術》《觸覺再現技術在智能穿戴中的應用》《面向健康狀態測評的可穿戴數據智能分析與處理》《智能纖維的發展與展望》《穿戴式醫療健康設備與技術》《基于微功率的抗強衰落體域網技術及軍事應用》《穿戴設備在VR產業的應用》作專題報告。10位專家聚焦“科技——穿在身上”這一主題，從不同專業領域和視角研討交流可穿戴技術前沿動態、最新成果和發展方向。隨著5G時代的到來，智能可穿戴設備將更加全面而深刻地改變著人們的生活。

智能可穿戴設備及先進技術展示同期舉行，約40家單位參展，涵蓋防護集成、嵌入融合、意圖感知、新興驅動等領域，全面展示了新型結構技術、微驅動技術、肌電信號分析技術、智能控制技術等方面的最新進展，探索AI賦能可穿戴技術的發展途徑。

目前，在世界范圍內，大多數國家的科研機構對外骨骼這種智能可穿戴設備的研究尚處于基礎起步階段，美國和日本的技術相對領先，中國正在迎頭趕上。未來，隨著各國對這一領域的不斷探索，外骨骼或真如人的一層皮膚般輕便，又能讓穿著者化身為如托尼·史塔克一樣的超級英雄。

實習編輯/劉玉珍