听起来挺科幻 吉林江城男子发明“简易外骨骼”
美国洛克希德·马丁公司为美军研制的“人类负重外骨骼”,可以提供90公斤的负重,使用者可以在负重条件下冲刺疾行。
日本一家公司研制的“人体辅助义肢”,可为使用者的上肢提供40公斤负重,用于民用负重及医疗领域,帮助残障伤患者行动。
相对于成熟产品,江城市民张龙自制的“简易外骨骼”虽然有些简陋,但挺实用。尽管扛液化气罐肩膀仍有压力,但扛整箱啤酒很轻松。 新文化记者 李洪洲 摄
“简易外骨骼”之所以能让人感觉到省力,是因为装备替人承担了重物的重力。
制图 胡义翔
张龙(右)让记者(左)穿上他制造的“简易外骨骼”进行测试 新文化记者 李洪洲 摄
新文化 吉林 讯(记者 李洪洲) 说起“外骨骼”,你会不会想起钢铁侠、机械战警等人物的模样?在科幻世界里,人们穿戴机械,可以跑得更快、跳得更高、携带更多更重的东西。近日,江城市民张龙历时一年多,制作出一套“简易外骨骼”。“我想把这套设备提供给干重体力活的工人,为他们减负。”
现场:穿上“简易外骨骼”似“机器人”
17日上午,在吉林市重庆街附近一条胡同内,张龙把研制的装备拿出室外,引起过往市民观看。这套“简易外骨骼”使用木材作为主体结构,大体分两个部分,下半部分像人的两条腿,需使用胶皮、束带等零件固定在人的腿上,底部与脚平齐。上半部分背在身上,背部有一根斜着的支杆,延伸到人的肩部,顶端有个“十字”型的木方,可承受重物。两个部分在腰部附近相连,使用钢管作为“关节”,进行固定、活动。
吉林市电视台一名记者提出要体验一下,张龙将这套装备穿在他身上。大约15分钟,装备穿着完毕。“像个机器人一样。”附近人不禁发出评论。
测试:扛液化气罐、啤酒箱
张龙事先准备了一个满瓶的液化气罐。记者扛在肩上,煤气罐的重心正好处于木方上。“前面用手扶稳液化气罐,把重心压在装备上,确实很轻松。”随后,张龙又将重物换成整箱的啤酒,记者又来回走了几趟,依旧很轻松。“确实很省力,着力点在装备的底端,肩膀不会有压力。”但记者也体验到设备存在的一些不足。他指出,装备的下半部分固定在腿上,走路受到一些影响,膝盖弯曲程度受限,上楼梯时不够自如。在扛重物时,啤酒箱体积较小,重量完全由设备承担,但液化气罐体积较大,还是会压肩膀一部分。
启发:想为装卸工减轻负担
“我把这套装备称为‘简易外骨骼’,就是想帮扛液化气罐的工人,或者干重体力工作的装卸工减轻负担。”张龙说,他在网上搜索,感觉“外骨骼”能帮人减负,但现有的“外骨骼”不仅沉重,造价还很昂贵,无法普及到基层工人。因此他想研究一套既轻便又廉价,还能省力的装备。他干过两年钳工,掌握一些机械制造的知识。在查阅一些资料后,2014年10月末,他正式着手制作,购买了钻床以及胶皮、束带等零件。
张龙说,在制作过程中,他遇到很多困难。“第一个案例就失败了,我把重量压在腿上,可发现走路不够自由。”随后,他又改成单侧着力点,但发现不够稳定,走路也不平衡。
“我反复改进了至少七次,这次拿出来的是今年3月14日最后改进的。”至此,他历时一年多,花费了近五千元,终于研制出这套“简易外骨骼”。经过测试,这套装备能承受大约50公斤的重物,而且能保证人正常行走,上楼梯。“目前这套装备还属于试验品,通过测试,我发现了一些需要改进的地方,下一步就着手改进。”张龙说。
张龙表示,他并不为赚钱。“我希望与慈善家或有爱心的企业家合作,把这套装备推广出去,给干重体力活的工人减负。”他设想使用更轻便耐用的材料,达到简单、实用而且舒适的效果,价格控制在300元以内。
专家:建议给工人尝试
新文化记者将这套“简易外骨骼”照片发给北华大学机械专业的吴老师。他看过后表示,具有一定创新性。这套装备之所以让人省力,是替人承担了重物的重力。“但这种承担是间断性的,比如人扛着重物上楼,将动作分解,一个是垂直的力,一个是前进的力。垂直的力设备承担了,但前进的力则是人完全承担,装备起不到作用。”因此吴老师建议,张龙可以把制作好的成品交给真正的工人尝试,让他们提意见。另外,还是考虑一下增加动力源,这样更实用。此外,建议他申请专利,便于进一步开发。