如题所述
机械外骨骼的材料组成包括钛合金、纳米材料等尖端材料,同时也包括柔性纺织材料这样的常规材料,其技术原理非常复杂,涵盖了仿生技术、微能源技术、传感器技术等共十多个领域,但是简单概括起来就是,借助微能源技术来供能、传感器技术来感应穿戴者的实时动作,从而为穿戴者实现“动能增幅”。
一、为什么机械外骨骼对材质的要求很高?机械外骨骼这种科技产品,即便放在当代也算得上是尖端科技,所以具体的制作材料和技术原理,肯定是很难说得清楚的,我们只能根据明面上给出的有限资料,结合实际的性能测试,来对深层次的信息进行挖掘和展望。
机械外骨骼的材料组成方面,被公开披露的有钛合金、纳米材料、航空硬铝合金、柔性纺织材料等等。
其中很大占比都是属于成本昂贵的尖端材料,这是情理之中的事情,因为机械外骨骼是要穿到身上的,因此必须要做到密度小而轻便,而与此同时又要承载很大的压力,因此又得具备极强的韧性,常规材料根本不可能满足这样高水平的性能标准。
不过具体材料的型号我们就无从得知了,因为这些基本上都属于专利机密。
二、机械外骨骼的“动能增幅”是什么原理?机械外骨骼的技术核心就在于“动能增幅”,可以使一个原本只有1个单位力量的人,在穿上外骨骼以后能够做到2个单位力量的事情,甚至更上一步。
那么机械外骨骼的动能增幅原理是什么呢?
早先有人猜测,机械外骨骼应该会采用杠杆原理——这个猜测并没有错,但是不够准确,因为杠杆原理仅仅只是机械外骨骼技术中的其中一环。
机械外骨骼的动能增幅原理,是由一环扣一环的多种尖端技术共同作用而成的,首先是要在材料技术、仿生技术、控制技术的基础上打造出这样一副机械外骨骼的结构,其次则是借助传感器技术、机器人技术、传动技术、嵌入式技术来感应并配合穿戴者的实时动作,最后则是借助微能源技术、数字电路技术来为穿戴者的动作供能——这样才最终实现“动能增幅”。
显而易见,光是把这些技术的名字罗列出来,本身就已经是长篇大论了,如果大家有兴趣了解更详尽的机械外骨骼技术原理,可以去查询相关的期刊论文。