经典纯机械人体增幅外骨骼:SpringWalker™及其自制所需资料

© Conmajia 2012, Applied Motion, Inc.

SpirngWalker™ is a trademark of Applied Motion, Inc.


在自然界各种生物种群中,就肉体力量而言,人类是排在靠下的位置的。我们在力量、速度、爆发力上都普遍低于其他生物。因此人类一直幻想通过工具和服装来增强自己的能力。外骨骼由此而生。

在古代战争中,人们为了保护自我,增加肉体抗打击强度,穿上了铠甲。大家最为熟悉的外骨骼莫过于圣斗士的圣衣了(笑)。


自从人类掌握了科学这个强大的工具以来,人们发明了很多种类的外骨骼,机械的,电子的,仿生学的。下面是几个比较成功的例子:

电子类

Cyberdyne HAL-5(日本赛百达因公司)

HAL-5是一款半机器人,拥有自我拓展和改进功能。它装有主动控制系统,肌肉通过运动神经元获取来自大脑的神经信号,进而移动肌与骨骼系统。HAL(混合辅助肢体的英文缩写)可以探测到皮肤表面非常微弱的信号。动力装置根据接收的信号控制肌肉运动。

机械类

T52 Enryu(日本Tmsuk公司)

T52 Enryu重量近5吨,身高3米。它非常强劲,可以帮助救援人员清理路面上的碎片,被称为“超级救援机器人”

仿生类

Stelarc

Stelarc是一款肌肉机器人,外形与蜘蛛类似,长有6条腿,直径达到5米。它是一种混合人机,充气和放气之后便可膨胀和收缩,与其他外骨骼相比具有更高的灵活性。

纯机械外骨骼:SpringWalker™

下面开始介绍SpringWalker。


SpringWalker(美国专利号:5,016,869,1991)

SpringWalker是美国G. John Dick、Eric A. Edwards共同发明,并于1990、91年申请美国专利的纯机械外骨骼。被称为“人体增幅器”,由纯机械的杠杆、弹簧、滑轮、钢索等零部件组成,可以增强数倍人体机能。穿上SpringWalker,佩戴者能够像所有动物一样奔跑跳跃。借助于这种外骨骼,佩戴者可以大大增幅自身的速度和爆发力。


SpringWalker结构(图片截取自专利文档U.S. Patent 5,016,869)

测试数据

这里有一些使用SpringWalker的测试数据:

测试项目 人类平均 人类极限 SpringWalker平均 SpringWalker极限
奔跑速度(米/秒) 约8.00 10.64 15.56 未测试
原地弹跳高度(米) 约0.40 1.35 1.52 未测试

表中人类极限数据分别来自尤塞恩·玻尔特(奔跑)和科比·布莱恩特(弹跳)。

可以看到普通人穿着SpringWalker已经可以达到——甚至超过——人类极限的运动水平。相信SpringWalker的极限测试数据一定能达到让人瞠目结舌的地步。

下面是一段SpringWalker慢跑测试的影片。(优酷)

【点击观看】

经典纯机械人体增幅外骨骼:SpringWalker™及其自制所需资料_第1张图片

《财富杂志》用图

经典纯机械人体增幅外骨骼:SpringWalker™及其自制所需资料_第2张图片

“就像在你脚底下装上了弹簧。”——Alan Alda,于PBS电视台《美国科技先驱》节目

(照片来源:Brian Smale)

(照片来源:《Discover》杂志1992年12月刊)

军用SpringWalker™

经典纯机械人体增幅外骨骼:SpringWalker™及其自制所需资料_第3张图片

自制SpringWalker™

没错,正如你所看到的,SpringWalker™可以自制。目前SpirngWalker™的发明者公开了SpringWalker™的所有设计图纸和原理构造,所以如果你是不折不扣的机械爱好者,也想穿上自己的SpringWalker™驰骋在城市和乡间,那么请继续往下看。(请遵守交通规则,虽然不知道该遵守哪一条,笑)

SpringWalker™的专利文档

本专利文档来自美国专利局,编号U.S. Patent 5,016,869,格式为PDF。其中包含了SpringWalker™的基本原理和结构、作用力分析图,以及各零部件的爆炸视图。

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SpringWalker™原理分析文档

这篇文档详细分析了SpringWalker™的力学原理,及其对人体速度、力量增幅的分析。本文档由Applied Motion, Inc.提供,版权属Applied Motion, Inc.

【点击下载】


SpringWalker™CAD设计图

如果你阅读完了以上两篇文档,相信你对SpringWalker™的原理和结构已经有了相当的了解,下面就是动手实践了。

这里为你提供两份资料。

SpringWalker™ CADKey设计图纸。(CADKey格式,可以使用这个【阅读器】查看)

【点击下载】

总结

SpringWalker是一款设计巧妙,结构简单可靠的纯机械外骨骼,适合普通爱好者实践(需要一定的金工加工技术)。由于本人没有相应条件,无法动手制作,甚为遗憾。希望各位读者在做出自己的SpringWalker后能够与我联系,让我也有机会亲身体验一下。

联系方式:[email protected]

QQ:1429013154

SpringWalker网站地址:点击访问

© Conmajia 2012, Applied Motion, Inc.

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