血肉之躯长出机械肢体 “人机合一”存疑问

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是否一定要“人机合一”


正因为出发点略有不同,伯克利大学的科研小组没有参加“超人”举重比赛。其实,伯克利大学做出这种姿态还有一句潜台词没有公开说,那就是:凭借现在的科技水平,想一上来就发明出与人类活动完全同步的机械助力服,有点天方夜谭。卡泽罗尼博士说:“以举重为例,它看似简单,其实要完成这个动作,需要动员全身许多器官的肌肉:大腿、骨盆、后背和胳膊。全面模拟所有肌肉动作,让‘助力服’与人类活动完全一致,简直是件不可能完成的任务。所以,我们把Bleex(伯克利下肢外骨骼助力器)视为第一阶段的开发目标,这项汇集了生物学和生物机械学两大科学门类的产品,已经可以破译出人类行走的基本模式。但是,它还不能像科幻电影里表现的那样,与穿着者融为一体,合二为一。”


尽管伯克利大学研究小组制定的目标已经非常现实,还有科学家认为他们的方案太复杂。为什么非要追求“人机合一”的效果呢?一架由人类亲自操纵、反应非常灵敏,能在很大程度上模拟人类活动,半像机器人半像传统机械的“助力机器人”,不是更省钱且更好研制吗?大家都看过《黑客帝国Ⅲ》吧,当机器乌贼攻进锡安时,抵抗战士所操纵的机器战警,就是最贴近这种设想的东西。


各国研究不同的助力装置目前,世界大约有十余家实验室从事该项研究。他们认为,自己的研究成果主要有三大服务对象:残疾人、军队和工程人员。残疾人(比如说腿部肌肉萎缩患者)可以借着助力装置重新站起来;军队则可以提高单兵装备的携带水平,穿上“助力服”的士兵不但能背起更多的给养装备,而且健步如飞,不知疲倦;至于工程技术人员,也可以穿着“助力服”走进地形狭窄、重型机械难以到达的作业面施工。


定居在阿拉斯加州的卡洛斯·欧文研制的Neogentronyx助力机器人高达5米,纯钢结构,一共只花了4万欧元。卡洛斯说:“我曾经有过这样一个向往,就是发明一种可以完全模拟人类活动,但是跑得更快,更能负重的机械大力士。但是从节省经费的角度考虑问题,现在这种选择可能更现实。”


在日本,还有一些科学家与卡洛斯·欧文持有同样看法,横滨一所科研机构发明的助力机械腿,可以让使用者比平常多举起50%的重量。研制者说,估计上了年纪的人对这种操作简单、价钱便宜的助力机械腿会非常感兴趣。目前,助力机械腿的技术已经基本成熟并具备了批量生产的条件,3月份日本爱知县将举办国际博览会,助力机械腿的发明人准备在博览会上重点推出自己的产品。

举重,不仅是力量的比拼,有时也可以变成心智的较量。去年秋天,来自美国圣迭戈某中学的教师丹·鲁珀特,刚刚用自己的行动证明了这句话中体现的哲理。众目睽睽之下,个头瘦小的鲁珀特先生把295公斤的杠铃轻而易举地抬离了地面。创造奇迹的他,一天举重都没有练过。


六家科研机构共同举办了一次“人机合一”的“举重比赛”


丹·鲁珀特所展示的超凡能力,得益于他身上所“穿”的一件闪闪发亮的铬钼合金“外衣”(重达60公斤,几与丹·鲁珀特体重相当)。简单讲,这是一件利用液压原理制造出的“助力服”,一旦穿上它,再瘦弱的人也能一下子变成力大无穷的超人。去年秋天,加利福尼亚州圣克拉拉市在美国科技杂志《寻根究底》的赞助下,举办了一次非常有意义的“举重比赛”,来自全世界的六家科研机构参加了这次比赛,表现不俗的丹·鲁珀特,名列季军。


“比赛中最困难的地方,其实不在于能不能举起数百公斤的重量,”丹·鲁珀特这样回忆自己的表现,“事实上,工程技术人员凭借现有的科技水平已经能够轻松发明出帮助我们举起300公斤重量的助力装置。但是怎么让穿着者保持平衡,是最难突破的技术瓶颈。我们可以借着‘助力服’举起一件重物,但举起后又能怎么样呢?我们前进一步都非常困难,更谈不上行动自如了。”在这项名叫“超人”的比赛中,有一个项目要求选手把杠铃迅速举过头顶,用时最短者即可获得优胜。


可惜的是,选手们的表现有点让组织者失望,即使是冠军Xela科研小组,也只能在46秒里把113公斤的重物从地面上抬起87厘米。这个成绩拿到奥运会上,会让雅典奥运冠军笑破肚皮,目前人类仅凭血肉之躯创造的最好成绩,高达263公斤。


伯克利大学研发助力服的目的是帮助美国士兵轻松扛起背囊


目前,在“助力服”的研制领域,存在观念上的分歧。上述“超人”举重比赛的尴尬成绩,早就在加州伯克利大学研究人员的意料之中。自2000年开始主持该项目,已经获得美国五角大楼下属机构“尖端国防产品研究所”高达3500万美元资助的霍曼约恩·卡泽罗尼博士认为,现阶段研制“助力服”的根本目的,不是把普通人变成力大无穷、无往不利的超人,就像电影《蜘蛛侠》里的正、邪两派高手那样。


卡泽罗尼博士说:“现在,美军单兵负荷标准是2到3公斤,我们希望开发出的‘助力服’能够帮助士兵轻松扛起30公斤重的背囊。除去用在军事上,‘助力服’还能让患有肌肉无力症的病人重新获得力量。”这项名为Bleex(伯克利下肢外骨骼助力器)的高科技产品,由电动机和40多只传感器组成,重约40公斤,会同步模拟穿着者的动作。卡泽罗尼博士解释说:“我们的产品和参加‘超人’举重比赛的其他‘助力服’的不同之处在于,它只是同步模拟穿着者的动作姿态,而不是让穿着者驾驭或是指挥这具机器。‘助力服’配备的电脑通过传感器随时感知穿着者的动作并分析其特点,然后驱动各部分与穿着者同步而行,就像影子跟着主人一样。”


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