单兵外骨骼！让“未来战士”拥有钢筋铁骨？
来源： 科普中国 发布时间：2023-12-26
外骨骼，最初的定义简单来说就是能增强人类能力的可穿戴机电装备。从这个概念出现起，全球各国推出了各式各样的军用外骨骼装备，目前全世界的外骨骼系统已经发展了三代，一代比一代更简洁，同时负重能力和灵活性也是越来越高。但有不少声音提出未来的军事发展方向是无人化，士兵不再需要外骨骼，以人类士兵为基础的外骨骼在方向上已不适合，更有人提出可以基于高度智慧化的ai技术直接打造机器士兵，外骨骼之路应在何方？
身着外骨骼装甲的士兵（图片来源：解放军报客户端）
未来战场是否会全面无人化
最初的外骨骼设计就是为了增强单兵的多方面作战能力，美陆军作战能力发展司令部曾向美国防部提交《2050年机械战士：人机融合与国防部的未来》报告，强调外骨骼装备在支持士兵作战中的重要作用。外骨骼装备，这种由发动机、电池或液压系统提供能量输出，附带外部防护装甲，以增加穿戴者力量、速度、耐力、反应力和防护力的骨骼框架机器，毫无疑问其最初的设计核心是服务于人类士兵。
俗话说“计划赶不上变化”，ai技术的快速发展，似乎要打破这个逻辑，不同的意见出现了——就像电影《钢铁侠》中那一个个无人战士一样——与其根据人类的特点设计外骨骼，为何不直接打造无人化的ai机器士兵？对于战场而言，如果降低人类直接面对危险的可能性，那人类士兵伤亡将会直线下降。同时与人类不同的是，机器人未必要拥有和人类一样的物理结构，它可以是圆形、可以是水滴形、可以是昆虫形、可以拥有更小的体积，这无疑会提升战场生存率。ai机器士兵，看上去很美，但现实却很“骨感”。如何跨越控制的壁垒，如何大面积和远程化操控这些战场上的ai机器人士兵都是一个大难题。一旦控制系统被敌方或黑客劫持，后果不堪设想，这种试错成本对于战争来说过于高昂。
电影《流浪地球》中的人类外骨骼装备（图片来源：新华网）
“外骨骼” “无人化”=新方向？
ai机器士兵和人类士兵外骨骼，看似两个不同的概念，却有可互通共融的地方，并不是完全可替代的存在。比如海拔5000米的西藏阿里地区，因为温度的原因现阶段无人装备难以使用，但2020年底在我国边防部队，发现单兵外骨骼装备可显著提高高原部队的单兵负重，提升单兵侦察能力。机器人士兵没有伤病，但人类却不同，在伤兵恢复及医疗康复方面，外骨骼通常由金属或碳纤维等材料制成，它可以像衣服一样穿戴在身体表面，能增强人体行动能力、减轻负重，可以帮助患有多发性硬化症、严重关节炎等疾病的群体克服行动困难。
士兵身着外骨骼装甲搬运重物（来源：中国军网）
ai机器士兵的一大特点是造价高昂，对于后勤补给来说，体力活未必完全适合他们。据“人民陆军”官方账号在社交媒体上的消息，我国陆军勤务学院在一次实战演练中发现，单兵外骨骼装甲以及可以实时控制的无人化运输装备互相配合，高效完成工作。身着单兵外骨骼装甲，可以让士兵独立将几百公斤重的物资轻松地搬运到无人机和无人运输车辆上，而在平常时候，仅这一个搬运动作，就需要大量的人力来进行。
我国后勤补给中应用的无人机和无人车（来源：人民陆军公众号）
人类对于未来战场的思考从未停止，未来的“外骨骼”可能从现在的定义，如服务人类等方面，变为服务整个军事体系。外骨骼从第一代开始，便受到笨重、穿戴困难、续航时长等问题困扰，随着计算技术和材料技术的发展，更智能、更具效率、更轻量化的外骨骼将会进一步迭代发展，单兵装备也将更加的小型化、轻量化、效率化。对于单兵装备而言，究竟是把士兵武装到“牙齿”的外骨骼，还是直接依靠新技术打造ai机器人单兵战士，或者是两者各取所长互通共融，让我们拭目以待。
专家简介：王腾，军事装备科普专家，陆军装甲兵学院硕士研究生学历，先后在中央电视台、人民日报从事一线军事新闻工作，参加策划并制作多个军事科技专题。长期对国内外高科技装备、各兵种主战装备等方面进行科普研究，先后在《人民日报海外版》、《法制日报》、《科普中国》等平台发表文章，获“国家信息化领导小组”颁发的先进个人奖项。
出品：科普中国军事科技
作者：王腾（资深军事科普作者）
科学审核：王明志（军事专家）
策划：金赫
监制：光明网科普事业部
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