國軍智慧外骨骼系統問世!輕量設計「提供50%輔助力」戰力倍增
由中科院研發製造的「軍用外骨骼」系統,日前完整亮相。不同於幾年前公開的下肢版本,今年首度問世的上半身動力模組,讓穿戴的使用者,得以節省自身一半的力氣,就能扛起沉重的彈藥和武器。研發團隊自信表示,整套系統,是結合了「防衛作戰實需」,可以有效協助國軍官兵。不過,放眼各國的類似技術,目前還沒出現成為部隊制式裝備的案例。
中科院最新研發的全身型「智慧輔力系統」近日公開亮相,現場演示畫面如同國軍版的「鋼鐵人裝」:工程師上電、啟動,配戴者輕鬆搬起二十公斤重的戰車穿甲彈,舉高、移動,整個動作看起來幾乎不費力。
中科院飛彈所工程師王啟凱在示範時說:「首先我們先做一個上電的動作,上電完之後它會提供我們一定的輔力。」他以簡單的手勢觸發系統,第一段位動力即刻啟動,伴隨機械作動聲,整套系統將人力與機力做出配合。
中科院前瞻研發組小組長吳尚儒指出,設計重點在軍事任務的實際應用上,特別適合長時間、高負荷或重複性的工作。「像是重武器操作、砲兵部署或彈藥搬運,我們希望能至少減輕50%以上的負擔。」
中科院研發的國軍版「鋼鐵人裝」--全身型智慧輔力外骨骼輔力系統,隨著上肢模組首度亮相,終於完整問世。
這套自研自製的系統,隨著反覆驗證測試與技術演進,得以耐用且輕量化。採用無人機複合材料技術,結合機構和元件縮小,上半身模組重量小於10公斤,五個活動關節輸出扭力皆大於10牛頓米;而下肢模組,則因應施力需求,提供更大輸出,單關節輸出扭力大於50牛頓米。研發團隊經過數年測試,確認系統已能適應國內多數地形地貌。
中科院飛彈所工程師王啟凱進一步解釋,系統採用模組化設計,可依不同任務需求選擇上肢、下肢或全身型配置,例如長時間行軍時使用下肢輔助;搬運油料、彈藥、裝備等工作,場地卻受限時則可僅使用上肢模組。必要時則可將上下肢模組結合,依任務彈性配置。
然而,王啟凱也指出目前系統仍有待改進,目前系統以段數控制出力,「如果設定的助力過大,使用者本身出力反而會超過需求,系統需要即時調整,我們將結合AI演算來優化使用者與機器之間的協同。」
中科院表示,這項系統是結合結合「台澎防衛作戰實需」加以研發。但是,外骨骼要成為制式戰備裝備,仍面臨關鍵技術與後勤問題。
國防院戰略資源所所長蘇紫雲分析,目前世界上尚無國家將外骨骼系統列為主戰部隊制式裝備,主要限制在於動力電池的能源密度不足,無法支持足夠長的續航力。「要讓外骨骼在前線長時間支援,所需電量龐大;若部隊必須攜帶大量電池,反而增加後勤負擔,反而變成有點邏輯上的困境了。」
事實上,外骨骼技術並非新創。美國DARPA與多家民間企業也在十年前即著手研發,但至今最具代表性的應用場景,仍多為協助受傷官兵復健或日常生活行動。要走向部隊量產、前線應用,恐仍須時間與測試。
蘇紫雲也提到,此類技術早在20世紀60年代就已出現,但當時概念產品自重達560公斤,使研發停滯近半世紀。他建議這類系統可先在後勤單位應用,累積實際使用經驗回饋改良。
目前台版「鋼鐵人」技術已開始應用於民生工業、醫療復健和長照服務,透過使用者驗證的回饋,進一步尋求技術突破。科研有了起步,接下來要看技術能否在實務中持續被磨練與放大。