淺談動力外骨骼發展(上)：輔助動力緣起與硬式外骨骼 | 合法醫療器材資訊網

在自然界中，外骨骼基本上是由幾丁質(或稱甲殼素)所組成，例如昆蟲、節肢動物等，而動力來源則是內部附著於外骨骼的肌肉，並可對生物本身形成支撐性，正如人體的骨骼一般( ...

(Source：DARPA)

文：李思平

每當想到以科技強化士兵的體能，大多數人的腦海必定想到如科幻電影一般，替士兵裝備擁有動力的外骨骼，而動力驅動的方式也不外乎是以液壓管或在關節部位設置的電動馬達來驅動。以上都是軍用/工業用外骨骼在數十年發展以來的樣貌，但現在美國「國防高等研究計畫署」(DARPA)認為外骨骼並不只有這種發展可能，因此便開始了名為「戰士網」(Warrior Web)的軟式動力裝計畫，且該計畫在今年取得了重大進展，並可能改變未來10年的士兵樣貌。

動力外骨骼與軟式動力裝的起源

美國發明家萊斯利凱利(Leslie C. Kelley)於1919年時提出的軟式動力裝，以蒸汽背包驅動。

在自然界中，外骨骼基本上是由幾丁質(或稱甲殼素)所組成，例如昆蟲、節肢動物等，而動力來源則是內部附著於外骨骼的肌肉，並可對生物本身形成支撐性，正如人體的骨骼一般(但人體骨骼是由鈣質組成)，同時又因生長於外部，因此可發揮保護生物以及防止水分散失的雙重作用，因此傳統的硬式外骨骼便成為工程界最早的仿效對象。

在工程界歷史上，第一個提出以動力外骨骼的案例，是俄國發明家尼可拉斯楊(Nicholas Yagn)在1890年所提出並申請專利，該系統以壓縮氣體背包驅動腿部的外骨骼，而美國發明家萊斯利凱利(Leslie C. Kelley)則於1919年時提出以蒸汽驅動機械韌帶(鋼絲)的軟式動力裝，儘管當時的兩個人概念相當陽春且未實用化，但其概念已經進步到以機械能在某些程度上輔助肌肉能。

可以比較一下1965年的第一套動力外骨骼(左)，到21世紀後雷神推出的XOS(右)有多大尺寸差異。

但世界公認的第一套動力外骨骼，則是直到1965年由通用電力(GE)所開發的Hardiman問世後才算數，這套動力外骨骼可以在舉起110...