在之前熱映的DC電影《正義聯(lián)盟》中，出現(xiàn)了一位較為面生的超級(jí)英雄“鋼骨”，這位英雄身上有著大量的機(jī)械部件，右手上有聲波炮、左肩里有Xbox、背上有噴射器、連肺都被換成了能在水下呼吸的機(jī)械肺。

鋼骨的設(shè)定在某種程度上體現(xiàn)了人們對(duì)“機(jī)械改造人體”這件事的幻想，我們羨慕機(jī)械的不知疲倦、力大無(wú)窮，駕馭它們已經(jīng)不能讓我們滿(mǎn)足，非要和機(jī)械結(jié)合為一體，才能真正獲得它們的力量。

鋼骨從人類(lèi)變成機(jī)械人的原因是因?yàn)樘靻⑿悄负幸馔獗?，讓他吸收了大量高科技機(jī)械裝置。但在漫威宇宙中，鋼鐵俠給了人們一個(gè)更實(shí)際的方案，把高科技機(jī)械做成盔甲，穿在身上。

之所以說(shuō)這是更為實(shí)際的方案，是因?yàn)轭?lèi)似的技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)在了我們的生活中，而且還有著很高的商業(yè)價(jià)值，這種技術(shù)的名字叫做“機(jī)械外骨骼”。

給人穿上機(jī)械甲還是給機(jī)器人安上大腦？

所謂機(jī)械外骨骼，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是一種可穿戴的人體支撐動(dòng)力支撐裝置。像盔甲一樣，穿戴在身上就能獲得非凡的能力，雖然不能像電影中一樣飛檐走壁、發(fā)射炸彈，卻能給人們很多切實(shí)的幫助。

在最初的設(shè)計(jì)中，機(jī)械外骨骼最主要的作用就是在軍事上?？滓粯拥臋C(jī)械外骨骼可以保護(hù)士兵，更能為他們提供動(dòng)力，方便長(zhǎng)途跋涉、負(fù)載武器、接觸危險(xiǎn)設(shè)施等等。

到后來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多的領(lǐng)域都需要這種神奇裝置的支持。比如機(jī)械外骨骼可以作為義肢，幫助人們重新獲得運(yùn)動(dòng)能力，在進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練時(shí)，機(jī)械外骨骼也能支撐著人們做運(yùn)動(dòng)。當(dāng)快遞小哥需要搬運(yùn)重物時(shí)，腰部和手臂上的機(jī)械外骨骼可以讓他們輕松舉起幾百斤的重量。

隨便動(dòng)動(dòng)腦筋，就能想象到無(wú)數(shù)應(yīng)用上機(jī)械外骨骼的場(chǎng)景。尤其是各種機(jī)器人風(fēng)靡的現(xiàn)在，可以大腦進(jìn)行決策+手指進(jìn)行靈活操+機(jī)械負(fù)責(zé)力量是機(jī)器人幻想中的夢(mèng)幻配置，顯然都可以用人+機(jī)械外骨骼來(lái)解決。

而且講道理，讓人穿上機(jī)械外衣，應(yīng)該比讓機(jī)器人長(zhǎng)出大腦容易多了也安全了多。

不能變身鋼鐵俠的原因…不僅僅是因?yàn)槟闾F了

那么，究竟是什么阻止了我們從普通人類(lèi)變身鋼鐵俠呢？從技術(shù)角度考慮，還真不少。

最重要的就是在傳感方面。按照設(shè)定，機(jī)械外骨骼應(yīng)該是有力量的，如何控制這種力量顯然成了一種問(wèn)題。像高達(dá)那樣用搖桿操控顯然是不太實(shí)際的，一套基礎(chǔ)的外骨骼少說(shuō)要有手腕*2、手肘*2、腳腕*2、膝蓋*2、腰椎*1共計(jì)9個(gè)關(guān)節(jié)活動(dòng)部件，靠人手動(dòng)操控的話(huà)，很可能就需要一個(gè)操控另一個(gè)。到時(shí)候戰(zhàn)場(chǎng)上也許就會(huì)存在那種“士兵著急追擊敵人，無(wú)奈身后操縱他的玩家不給力”的情況。而且外骨骼移動(dòng)的力度也不好把控，也許快遞小哥只想讓它幫著舉起重物，卻一個(gè)不小心把快遞車(chē)都掀翻了。

還有一個(gè)難題就是在續(xù)航方面。既然是有力量的機(jī)械外骨骼，自然需要?jiǎng)恿ΑＤ壳白詈玫慕鉀Q方案，就是在機(jī)械外骨骼中安置電池。你能想象快遞小哥們?yōu)榱颂鹨患?5kg包裹，需要背著一塊15kg的鋰電池嗎？又或者是正在火拼時(shí)一方士兵對(duì)另一方說(shuō)“能不能先停下讓我們充個(gè)電？”。無(wú)法在電池重量和充電頻率、速度間找到平衡，機(jī)械外骨骼至今續(xù)航能力堪憂(yōu)。

最重要的還是成本上，要知道一開(kāi)始機(jī)械外骨骼是美國(guó)軍方主導(dǎo)研究的，自然造價(jià)不菲。靈敏密集的傳感器、又輕又堅(jiān)實(shí)的金屬材料等等，都給機(jī)械外骨骼的商業(yè)化普及造成了困難。

腦機(jī)接口到深度學(xué)習(xí)，機(jī)械外骨骼還能有更多的黑科技

但即使有著這么多的困難，還是有一些可民用的機(jī)械外骨骼出現(xiàn)在我們的視野中。比如日本筑波Cyberdyne公司研發(fā)的行動(dòng)幫助機(jī)械外骨骼、福特也為組裝工人配上了上肢機(jī)械外骨骼幫助承重。在國(guó)內(nèi)，據(jù)稱(chēng)京東也在研發(fā)機(jī)械外骨骼，以減少物流工人的腰部壓力。那么這些研發(fā)團(tuán)隊(duì)是如何克服上述問(wèn)題的？

就拿傳感控制這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了不少黑科技的解決方法。

人類(lèi)之所以能靈巧控制身上每一個(gè)部件，是因?yàn)椴紳M(mǎn)全身的神經(jīng)元能把運(yùn)動(dòng)信號(hào)像電流一樣互相傳導(dǎo)。同樣的道理，在機(jī)械中也能實(shí)現(xiàn)。在人體上貼上電極，捕捉肌肉動(dòng)作時(shí)發(fā)出的信號(hào)，解析信號(hào)變成指令就能讓機(jī)械外骨骼隨著人體的動(dòng)作移動(dòng)。

Cyberdyne采用的就是這種方式。更高端的，還有跳過(guò)肌電信號(hào)直接使用腦電信號(hào)控制的。通過(guò)腦機(jī)接口仿真出一個(gè)中樞神經(jīng)通路環(huán)境，識(shí)別操作者的運(yùn)動(dòng)意圖并進(jìn)行移動(dòng)。在2015年巴西世界杯開(kāi)幕時(shí)，就有一位殘疾人小女孩穿著機(jī)械外骨骼為比賽開(kāi)球。不過(guò)腦控技術(shù)還有很多難點(diǎn)，殘疾人由于生理原因，很難像普通人一樣用大腦下達(dá)出明確的動(dòng)作信號(hào)。就像踢球這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)作，可能都要經(jīng)過(guò)大量的訓(xùn)練和調(diào)整才能實(shí)現(xiàn)。

腦洞開(kāi)的再大一點(diǎn)，為什么不能把現(xiàn)在機(jī)器人傳感技術(shù)加入到機(jī)械外骨骼中呢？在機(jī)械外骨骼中加入陀螺儀和紅外攝像頭，利用SLAM（即時(shí)定位與地圖構(gòu)建）系統(tǒng)識(shí)別出環(huán)境中物體的位置，配合上陀螺儀對(duì)自身的定位就能計(jì)算出移動(dòng)的距離和速度。

又或者把遷移學(xué)習(xí)應(yīng)用到機(jī)械外骨骼中，在仿真環(huán)境中對(duì)機(jī)械外骨骼進(jìn)行訓(xùn)練，讓關(guān)節(jié)和部件可以更多的進(jìn)行自動(dòng)化的移動(dòng)。等到現(xiàn)實(shí)使用中，機(jī)械外骨骼只需要解析“從A位置移動(dòng)到B位置”這樣簡(jiǎn)單的信號(hào)，而不是“伸出左腳、伸出右腳、再伸出左腳……”這樣復(fù)雜的信號(hào)了。

當(dāng)然，以上只是不負(fù)責(zé)任的隨意聯(lián)想。但現(xiàn)實(shí)情況是，神經(jīng)學(xué)的發(fā)展讓我們更加了解大腦運(yùn)作的方式、深度學(xué)習(xí)的發(fā)展讓我們更懂得如何模仿大腦運(yùn)作的方式。兩者結(jié)合，讓機(jī)械成為人類(lèi)骨骼這件事變得更加容易。自從2000年美國(guó)國(guó)防部第一次提出“機(jī)械外骨骼”概念并開(kāi)始立項(xiàng)，至今已經(jīng)有了相關(guān)概念產(chǎn)品上市?；蛟S再下一個(gè)十年，我們每個(gè)人都能變身成鋼鐵俠。