尼古拉斯‧葛兹（Nicholas Gotts）是福特汽车的员工，过去 6 年里，他几乎每天都在福特旗下的野马跑车生产线忙碌，做最多的事情就是扭螺丝。
在汽车生产线，员工大多使用工业级电钻机，站在汽车底盘下方，将电钻机举过头顶，才能用螺丝固定框架。这个动作葛兹每天大概要做 500 次，这也使他很早罹患腰肌劳损。
但从去年开始，葛兹在生产线动作变得轻快许多，也不像以前一样做一下就要停下来休息。
秘密在于葛兹身上特殊的工作背心：主体是一块金属背板，由两侧肩带和腰间环形臀带支撑，相连的管状支架则从后背一直延展到双臂两端。
因为构造和设计和人体骨架相似，这种奇怪的装置也有个抽象的名称，叫“外骨骼”。
▲ 1890 年，俄罗斯发明家 Nicholas Yagn 设想的辅助行走装置图。
自蒸汽时代起，一名俄罗斯人就曾萌生“用外置骨架配合压缩气囊的方式改善人类运动力”的想法，但当时并未整合电源供应系统，反而需要人自己花力气操作，动力没多少，负担倒是重了许多。
▲ 60 年前，通用电气公司应美国军方要求开发的外骨骼装甲。（Source：ВОЕННОЕ ОБОЗРЕНИЕ）
到了 1960 年代，真正意义上内建动力系统的外骨骼装置才出现。当时，通用电气公司应美国军方要求，开发了名为“Hardiman”的增强型装甲，号称能让使用者举起近 700 公斤的重物──相当于举起一头水牛。
然而，历经 60 年，大部分人对外骨骼的认知仍然只停留在电影和游戏作品，满足了少数人对超能力的想象，却更像娱乐化的产品。
而在现实世界，这个看似能赋予人体奇特能力的装置，却没有那么令人瞩目。
因外骨骼而改变的医疗、工业和军事领域
收到福特汽车的订单前，Ekso Bionics 公司已获得开启医疗市场的钥匙。
2012 年，Ekso Bionics 推出首款外骨骼支架装置 Ekso GT，开始与当地神经康复中心合作，让截肢或瘫痪者、其他行动不便的病人能重新获得站立能力，或是用于步行训练。
▲ 截肢或瘫痪者使用 Ekso GT 用于步行训练。（Source：Royal Bucks Hospital）
整套装置由铝合金和钛合金构成，虽然重量高达 20 公斤，但由于有独立支撑架构，以及连线的金属支架，重量会转到最底的脚板，所以穿戴者并不会有明显的负重感。
同时，腿部和膝关节的感测器还会侦测患者的运动能力，再透过电动马达施加外力，帮助患者双腿行动。
4 年后，这款装置拿到美国 FDA 食品药品管理局许可，意味着 Ekso GT 能名正言顺用于治疗脊椎受损或中风患者。
Ekso Bionics 创始人 Russ Angold 回忆，在医疗领域崭露头角后，便开始有人问他，是否有针对工人的外骨骼装置，福特便是其中一家。
他们问我，既然瘫痪的人可以重新走路，那么你们能用同样的技术，让工人变得更强壮吗？
事实上，但举凡那些需要举起手臂、并长时间保持同姿势工作的人──如要肩扛巨大器材的摄影师、餐厅服务生或精密仪器维修的电工等，或多或少有手臂和肩部肌肉劳损，甚至蔓延到背部和腰部，对日常生活造成影响。
▲ 福特汽车生产线使用的 EksoVest 外骨骼。
为了降低长期重复作业造成的身体损伤，自 2017 年起，福特汽车开始与 Ekso Bionics 合作，在美国两家工厂测试新的工业用外骨骼装置“EksoVest”，一年后，这种装置适用范围扩大至福特全球 15 个地区工厂。
如今，福特不是唯一一家将外骨骼装置运用到工厂生产线的公司。在加拿大胡士托市的丰田汽车工厂，同样有近 200 名工人同样使用 Levitate 公司的“Airframe”外骨骼协助超音波焊接的侦测工作，而 BMW 和波音公司的生产线也有类似产品的身影。
▲ 日本 Cyberdyne 公司研发的 HAL 外骨骼也在医疗领域使用多年。
可以说，对那些想保护工人、提高效率，并避免出现巨额医疗赔偿的工厂来说，这些外骨骼无疑是不错的帮手。
▲ Levitate 公司开发的“Airframe”外骨骼。
工人尼克‧范德巴恩（Nic Vanderbaan）表示，41 岁的他已很难脱下外骨骼工作，这就像有人帮他托起手臂并保持固定，如果他想把手垂下来，托力也会渐渐消失。
它不会让你获得超人般的怪力，但却能减轻工作负担。一旦习惯后，你就会把这些金属支架视为自己身体的一部分。
至于在军事领域，外骨骼的相关研究则更早，各大国一直都在加强对外骨骼的研究力度。如今很多民用领域的外骨骼技术，如前文提到的 Ekso Bionics，本身也有非常深厚的军方背景。
目前，知名军工企业洛克希德‧马丁公司开发的 ONYX 外骨骼系统，正计划今年下半年交付美军进行野外测试，目的并非增强战斗能力，而是减轻使用者腿部和背部负荷，中国同样展示过类似的原型产品。
此外，美国陆军实验室也在探索“第三臂”概念，即使用外挂小型机械手臂当武器支架，缓解士兵的肌肉疲劳。
当痛点问题解决之后，外骨骼就逐渐成为这些产业切实的需求，但对大部分普通人来说，想要亲身接触到外骨骼仍不是容易的事。
普通人想拥有外骨骼依旧很难，成本就是个大问题
每家生产外骨骼的公司，都希望自家装置能更广泛普及。毕竟，如果它能让截肢或瘫痪者重新获得行走的能力，为什么无法取代轮椅？
这涉及两个难点，一是高昂的成本，二是电池问题。
（Source：StreetRegister）
2017 年，《华盛顿邮报》报导因手术失败导致下肢瘫痪的患者，当时她在康复中心借助以色列 ReWalk 公司的外骨骼产品重新获得行动能力，但沟通理赔时却遭到保险公司拒绝，理由是“担心装置的安全性和实用性”，所以并未将外骨骼列入投保范围。
当时，一套 ReWalk Presonal 6.0 外骨骼套装的价格约为 8 万美元，Parker Hannifin 公司生产的 Indego 接近 10 万美元，至于前文提及的 Ekso GT 还更贵，大概 15 万美元，这远远超出一个家庭可负担的范围。
也因如此，目前大部分外骨骼公司的销售目标只能集中在大型康复中心、医院或是工厂，如果个人想购买，获得保险公司补贴会是不错的方法，但前提是保险公司承认。
（Source：wjct）
“他们对外骨骼的预期是，不仅能帮助人们恢复行走能力，还可以提供一定的医疗效用或帮助。”耶鲁大学放射学教授 Howard Forman 说，他认为目前外骨骼装置的定价，超过保险公司眼中的价值。
不过，一些外骨骼产品也会强调改善人体机能。如 ReWalk 产品介绍，就标注“可降低患者的体脂、改善肌肉对姿势的控制、平衡肠道及膀胱功能，并提高氧气代谢及心率”等字样。然而具体改善功效因人而异，故很难有明确的量化指标。
此外，动力外骨骼往往内建大量侦测感测器和液压装置，如果不想拖着一根电线走来走去，唯一的办法就是自带电池，可现阶段多数装置仅能坚持数小时续航，限制了户外行动范围，在有限的体积下，堆电池肯定行不通。
残酷的现实是，假如一台外骨骼失去电源供应系统，和一堆废铁也没什么差别，这也是为什么至今仍很难在军事领域看到大规模使用外骨骼装置。
当然，已经有公司开始研究低成本，以及轻型化设计的外骨骼装置，使用更轻的材料、更紧凑的造型，或是引入 AI 技术，让这些机械支架更精准地辨识肢体动作。
（Source：TechCrunch）
加州大学柏克莱分校和 SuitX 就曾做过不那么奢侈的成品。两者合作的 MAX 将外骨骼分为背部、肩部和腿部，各零件定价不超过 5 千美元，买家可根据实际需要入手全套装置，也能只选其中一两件，金钱压力明显小不少。
之后，SuitX 还计划打造更多智慧化、低成本的外骨骼装置，比如帮运动员减少氧气消耗量，使其获得更长的跑步时间。
（Source：Wired）
在美国范德堡大学，工程师还研究出弹簧驱动的外骨骼装置。和几乎布满全身的金属支架不同，这个外骨骼只有踝关节部分，仅 400 多克重，加上不需要设计电池和动力系统，原型产品的成本仅 100 美元。
这和卡内基美隆大学之前发明的踝关节外骨骼十分相似，两者都宣称可减少使用者小腿肌肉的负担，缓解走路时承受的压力。
外骨骼走向商用的背后，也是人与机器关系的不断演变
据 ABI Research 研究报告，今天，整个外骨骼市场的硬件收入仅 1.92 亿美元，预计 2028 年会达到 58 亿美元规模。
除了工业、医疗和军事领域，外骨骼似乎还没有找到更合适的使用场景。这不仅是因为价格高低，还要回答能拿来干什么的问题，总不能说，我们买外骨骼就是为了搬砖头吧？
何况在这些领域，外骨骼面对的竞争不仅有同行，还有其他新兴技术，比如成本同样在下降的 AI 智慧机器人。
▲ 某些外骨骼可让需要长期站立工作的人享受坐“空气板凳”的便利性。
在仓储、物流和服务业等多个领域，AI 智慧机器人已能完全取代人类；而对追求效率、想全天候运作的工厂来说，一个能 24 小时不间断工作、不知劳累、甚至不会犯错的机器人，比人本身更吸引人。
也有人开始担心，外骨骼普及会衍生新矛盾。英国工程技术学会教授诺尔‧沙基（Noel Sharkey）接受 BBC 采访时就说：
如果工人穿上外骨骼工作，疲劳感减少了，那么工厂是否会要求他们做更长的工时？没人能阻止这种情况发生。
7 月美国旧金山 Gray 艺术节，一群身穿外骨骼的人在黑暗风格浓郁的工业电子配乐下起舞，每个人的动作都高度一致，宛如提线木偶。
（Source：The Sun）
真相是，在开演之前，举办方将事先编排好的舞蹈动作程式档导入每个外骨骼装置，这意味着观众看到的舞姿，都是由金属支架和液压缸组成的外骨骼决定，人不过是道具而已。
创作者路易斯─菲利普‧德默斯（Louis-Philippe Demers）说，他希望透过这场向意大利诗人但丁《地狱篇》致敬的表演，重新启发人们对技术、机器控制议题的思考。
但也有人另辟蹊径，选择把外骨骼变成内骨骼，直接和人体融合，变成组织的一部分。
（Source：Brewminate）
麻省理工学院的休‧赫尔（Hugh Herr）教授就把自己称为“仿生人”，他在某次登山事故失去了双腿，之后就接上包含人造电极的义肢，与大腿神经相连，以便更灵活地控制自己的“双脚”。
2014 年的 TED 演讲，他表达一个观点：
我相信植入式神经终究会超过义肢的范畴，进一步延伸至外骨骼领域，让人类仅靠意念和感觉来控制，并从根本上创造重新认识自我潜能的领域。
或许外骨骼的迷人之处，恰恰在于人类的全面参与感，就好像无论外穿铠甲的钢铁人，还是内长金属的金刚狼，意识都还是属于自己，无需拱手让贤智慧机器人，只是如果我们选择让自己全面机械化，人类还是人类吗？
（本文由 爱范儿 授权转载；首图来源：shutterstock）
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