《極客出發》體驗「機械外骨骼」

2020-12-05 新華網客戶端

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長期從事高強度重複動作,容易給體力勞動者帶來身體損傷。本周日晚22:50,央視財經頻道和英翼文化科技聯合出品的大型全球高校極客挑戰節目《極客出發》第二季CCTV2播出第九期節目,將帶領觀眾認識可穿戴的機械外骨骼如何在工農業生產和服務行業徹底解決這個問題,實現「輕量生產」的。

最前沿的科技碰撞最傳統的工藝

90斤重人輕鬆提起80斤輪胎

本周,《極客出發》迎來了體操世界冠軍、極客體驗官楊威。他代表廣大的體力勞動者向極客團提出訴求:在工業化快速發展的現在,許多傳統工藝依舊需要勞動工人親自完成,日積月累的高強度工作,令許多勞動工人的身體無法負荷。

本期《極客出發》的主題就是「輕量生產」。機械外骨骼的出現可以徹底解決這個問題。它是一種由鋼鐵框架構成並且可讓人穿戴的機器裝置,這個裝備可以提供額外能量來供四肢運動,能夠幫助體力勞動者減輕十到二十公斤的重量,在一定程度上防止疲勞作業。來自北京大學和哈佛大學的極客們帶來了兩款機械外骨骼,分別是腰部助力外骨骼和上肢增強外骨骼。

科技發明人王潮介紹道,「腰部助力外骨骼總重5.5kg,可以增加30kg的力量,擁有兩套控制系統。一套是自適用控制系統,通過陀螺儀、壓力傳感器,和角度傳感器來預測你的運動狀態,給你增加力量。另外,你可以通過使用控制手套進行自主控制。」 哈佛大學極客們帶來的上肢增強外骨骼也毫不遜色,「近腰部的兩個馬達可以探測人的運動,當你改變姿勢時它可以自動工作,輕鬆提起重物。」

為了讓觀眾直觀感受這兩款機械外骨骼對腰部力量的支撐作用,極客召集人、英翼文化科技創始人餘慧與極客觀察員、哈佛大學中國項目部主任康義德上臺體驗機械外骨骼,並舉起40kg的加重輪胎。佩戴上肢增強外骨骼的康義德表示十分輕鬆,「機械外骨骼起到了很大的幫助,佩戴前舉加重輪胎肯定非常重,但現在我感覺非常輕,完全沒問題。」穿戴腰部助力外骨骼的餘慧也非常驚訝,「我體重90斤,單手就能舉起來80斤的輪胎!太神奇了!」

在現代工業化領域,提高工作效率非常重要,不僅能夠在一定程度上減少不必要的資源浪費,更重要的是給長年累月負荷工作的工人們減少負擔。本周節目的首輪挑戰,考驗的就是機械外骨骼的高效性。

來自北京大學與哈佛大學的極客們需要使用外骨骼一邊翻炒花生,一邊智力搶答,答對一題加一塊木炭,另外一隊則加一斤沙子作為懲罰。炒熟之後將由炒貨店專業人員檢查,合格的需要打包五十份,最先完成並按鈴者贏得挑戰。

面對挑戰,北京大學的極客為了在炒花生的過程中對力量有更好的控制,將外骨骼模式調成了手動模式。哈佛大學極客身上的機械外骨骼有40多個傳感器,可以根據人體細微動作的變化而用力,而且它固定在腰部,起到支撐作用,能有效緩解極客的疲勞。究竟是北京大學完成速度更快?還是哈佛大學穩中求勝?

「機械外骨骼」挑戰「功夫棋局」

應用領域超乎想像

在體力勞動中,工人經常需要搬運重物,機械外骨骼可以有效為勞動工人們提供額外能量,為他們減輕負擔。

第二輪環節中,需要考驗的是機械外骨骼的承重性。在九宮格棋盤上,兩支極客隊伍分別利用外骨骼搬動鉛質棋子,哪支隊的三顆棋子優先連成一線,則贏得本局比賽。為了增加比賽難度,每個隊分別有大、中、小兩枚棋子,大棋子可以覆蓋對方的小棋子,也可以移動位置,若一分鐘內還未落子,則對方可再下一步。挑戰為三局兩勝制,哪隊優先戰勝對方三名選手,則贏得挑戰。

為了更好的考驗機械外骨骼的承重性,比賽中使用的棋子均由鉛製成,最重的有30kg,如果不使用外骨骼,極客們很難實現輕鬆搬動棋子並挪動位置。

此挑戰考驗的不僅是極客們的體力,更是兩隊智力的較量。哈佛大學決定先發制人,「在我們討論策略的時候,一致認為佔位是非常重要的。由於大的棋子不會被覆蓋,所以放在最重要的中心點。」 看到哈佛大學的第一步走棋,體操世界冠軍、極客體驗官楊威都忍不住感慨,「這真是挺有利的一個位置。」

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