姓名：谢也佳 学号：14020150084 电子工程学院 （第3篇）

转载自：钛媒体

【嵌牛导读】：变身钢铁侠，并不是梦想

【嵌牛鼻子】：深度学习，机器外骨骼

【嵌牛提问】：机器外骨骼在医疗中的应用前景

【嵌牛正文】：

给人穿上机械甲还是给机器人安上大脑？

所谓机械外骨骼，简单来说就是一种可穿戴的人体支撑动力支撑装置。像盔甲一样，穿戴在身上就能获得非凡的能力，虽然不能像电影中一样飞檐走壁、发射炸弹，却能给人们很多切实的帮助。

在最初的设计中，机械外骨骼最主要的作用就是在军事上。盔甲一样的机械外骨骼可以保护士兵，更能为他们提供动力，方便长途跋涉、负载武器、接触危险设施等等。

到后来，人们发现越来越多的领域都需要这种神奇装置的支持。比如机械外骨骼可以作为义肢，帮助人们重新获得运动能力，在进行康复训练时，机械外骨骼也能支撑着人们做运动。当快递小哥需要搬运重物时，腰部和手臂上的机械外骨骼可以让他们轻松举起几百斤的重量。

随便动动脑筋，就能想象到无数应用上机械外骨骼的场景。尤其是各种机器人风靡的现在，可以大脑进行决策+手指进行灵活操+机械负责力量是机器人幻想中的梦幻配置，显然都可以用人+机械外骨骼来解决。

而且讲道理，让人穿上机械外衣，应该比让机器人长出大脑容易多了也安全了多。

脑机接口到深度学习，机械外骨骼还能有更多的黑科技

但即使有着这么多的困难，还是有一些可民用的机械外骨骼出现在我们的视野中。比如日本筑波Cyberdyne公司研发的行动帮助机械外骨骼、福特也为组装工人配上了上肢机械外骨骼帮助承重。在国内，据称京东也在研发机械外骨骼，以减少物流工人的腰部压力。那么这些研发团队是如何克服上述问题的？

就拿传感控制这一点来说，现在已经出现了不少黑科技的解决方法。

人类之所以能灵巧控制身上每一个部件，是因为布满全身的神经元能把运动信号像电流一样互相传导。同样的道理，在机械中也能实现。在人体上贴上电极，捕捉肌肉动作时发出的信号，解析信号变成指令就能让机械外骨骼随着人体的动作移动。

从钢骨到钢铁侠，人类如何才能真正获取机械的力量？

Cyberdyne采用的就是这种方式。更高端的，还有跳过肌电信号直接使用脑电信号控制的。通过脑机接口仿真出一个中枢神经通路环境，识别操作者的运动意图并进行移动。在2015年巴西世界杯开幕时，就有一位残疾人小女孩穿着机械外骨骼为比赛开球。不过脑控技术还有很多难点，残疾人由于生理原因，很难像普通人一样用大脑下达出明确的动作信号。就像踢球这样一个简单的动作，可能都要经过大量的训练和调整才能实现。

从钢骨到钢铁侠，人类如何才能真正获取机械的力量？

脑洞开的再大一点，为什么不能把现在机器人传感技术加入到机械外骨骼中呢？在机械外骨骼中加入陀螺仪和红外摄像头，利用SLAM（即时定位与地图构建）系统识别出环境中物体的位置，配合上陀螺仪对自身的定位就能计算出移动的距离和速度。

又或者把迁移学习应用到机械外骨骼中，在仿真环境中对机械外骨骼进行训练，让关节和部件可以更多的进行自动化的移动。等到现实使用中，机械外骨骼只需要解析“从A位置移动到B位置”这样简单的信号，而不是“伸出左脚、伸出右脚、再伸出左脚……”这样复杂的信号了。

从钢骨到钢铁侠，人类如何才能真正获取机械的力量？

当然，以上只是不负责任的随意联想。但现实情况是，神经学的发展让我们更加了解大脑运作的方式、深度学习的发展让我们更懂得如何模仿大脑运作的方式。两者结合，让机械成为人类骨骼这件事变得更加容易。自从2000年美国国防部第一次提出“机械外骨骼”概念并开始立项，至今已经有了相关概念产品上市。或许再下一个十年，我们每个人都能变身成钢铁侠。

作者：脑极体

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來源：脑极体

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