外骨骼机器人正从科幻走进你的脆弱人体

Sarcos Guardian XO 将帮助达美航空的员工搬运重物。
Sarcos CES
达美航空今年在 CES 上展示了其 Sarcos Guardian 技术。Stan Horaczek

叉车和遥控机器人擅长蛮力。它们可以轻松提起 200 磅重的物体,但这种力量通常以灵活性为代价。然而,总部位于犹他州的机器人公司 Sarcos 希望让人类置身于机器之中,以便同时处理重物的搬运和工业工作的精细细节。

该公司今年早些时候在 CES 上展示了其 Guardian XO 外骨骼的 Alpha 版本。这是与达美航空合作的一部分,达美航空已于 2020 年第一季度开始测试该服装。据 Sarcos 称,其他私营公司和政府实体也已开始进行同样的测试,并计划利用这些试运行的反馈在第四季度进入商业生产。

Guardian XO 已经取得了长足的进步。Sarcos 的董事长兼首席执行官 Ben Wolff 表示:“它最初是由美国国防高级研究计划局于 2000 年资助的。”“他们希望找到解决方案,让士兵能够背负更重的重量。士兵们背负 100 磅的重物,行走长达八小时。”

根据 Sarcos 的说法,21 世纪初生产的第一批原型是液压的,需要笨重的设备和大量的动力。Wolff 说:“第一个原型每小时消耗大约 6,800 瓦的电力。”“这是一个巨大的能量。在 10 年里,公司将这个数字减半,但随着所需零件变得越来越小、越来越高效,Guardian XO 从液压转向了电动操作。由于这些变化,XO 现在每小时大约消耗 500 瓦的电力,即使在全速运行并承载重物时也是如此。操作员可以随时更换可充电电池,以实现持续运行,然后像任何小工具一样,在一天结束时将其整个装置放在充电座上充电。”

在 CES 上展出的版本可以举起高达 200 磅的物体,我在达美航空的演示区域看到几名与会者轻松地举起了重达 50 磅以上的行李箱。当穿戴者行走时,机器也会移动,最高速度可达每小时 3 英里。它不是为了赋予穿戴者超人的力量,让他们可以举起通常需要叉车才能举起的东西,而是为了让他们能够轻松地拿起和操作比他们自己的肉体能够处理的要大得多的物体。

除了举重设备,XO 还携带大约三台服务器的计算能力,以帮助捕获和分析该服装 125 个车载传感器获取的数据。Wolff 说:“我们可以实时跟踪服装中几乎每一个移动部件。”在未来的版本中,该公司计划增加更多传感器,以收集有关操作环境以及技术诊断信息的数据。

当一个人穿上服装时,监控他们的环境就变得更加重要了。毕竟,一个遥控机器人不一定会太在意空气质量差的问题。但根据 Sarcos 及其客户的说法,有人参与其中是有好处的。它消除了抽象层,并缩短了反应时间。Wolff 说:“我们人类能够理解任务的环境和周围情况。”“如果你身临其境,你的判断力和反应时间将是最快的。”

Sarcos suit
如果需要紧急穿戴,整套 Sarcos 服装大约需要 30 秒。Stan Horaczek

尽管今年晚些时候将投入生产的 XOs 将交付给工业客户,但该公司目前正在考虑未来版本的可能性。它并没有专注于让机器变得更大、更强大,而是实际上在考虑缩小规模。Wolff 说:“并非所有任务都需要举起 200 磅的东西。”“也许一套服装只需要举起 100 磅。它可以更轻便,而且更省电。”也许,在不久的将来,一种面向普通大众的个人型号似乎并非不可能,尤其随着零部件和电池的不断缩小。

三星等其他公司也展示了更多针对特定身体部位的外骨骼解决方案,包括其助力行走的腿部外骨骼,可以在普通行走时为穿戴者提供帮助。目前,Sarcos 专注于为商业客户充分发挥其全身解决方案的潜力。但是,也许有一天,它会让铲自家车道变得容易得多。

 

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执行编辑,装备与评测

Stan Horaczek是《Popular Science》的执行装备编辑。他领导着一支热爱装备的作家和编辑团队,致力于寻找和介绍市场上最新、最好、最具创新性的电子产品和更多产品。


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