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在“2050年机械战士：国防部和人机融合的未来”一文发表之前，美陆军作战能力发展司令部强调了外骨骼设备在支持士兵作战方面的重要作用。骨架式设备，由引擎、电池或液压系统输出能量，配有外护甲和人工智能系统，用于增强穿戴者的力量、速度、耐力、反应力和防护能力，近年来得到各国军方的青睐，不断研发和逐步列装部队。在未来的战斗中，穿着单兵动力外骨骼装备的士兵，就像“超级战士”一样，有着不同寻常的战斗能力。

外骨架设备包括力敏传感器、判断判断装置、控制装置、传输执行装置和驱动装置，这些设备可以帮助单兵在高负荷状态下行走、爬升或爬行。美国部队于2000年推出了“增强人体功能的外骨骼”项目，并在持续研发中逐步突破关键技术。外骨式装置借助感光元件塑造的神经系统，可以及时地获得单兵的运动信息，判断他的下一步动作是抬腿还是伸腿，从而作出协调的反应，其仿人型的结构设计，保证了人机交互过程的安全性和穿戴者的舒适度。在未来的战场上，穿着外骨骼装备的单兵，可以不用任何工具，跳过铁丝网、反坦克壕沟、三角桩等传统障碍，或轻而易举地攀登高墙或建筑物。

外骨架设备的驱动技术包括液压驱动、气压驱动和电机驱动，这些技术的结合可以保证外骨架可以“移动”，而高效能源和能源管理技术可以让外骨架系统更加持久地工作。现在，美国海军、海军陆战队和特种部队都配备了能携带90千克装备并以每小时4.8公里的速度前进的动力外骨骼。根据美国洛-马公司的研究报告，在不远的将来，一块充电器就能让负重的外骨骼装置持续工作72小时，并且通过收集外骨骼装置移动时产生的能量，为队友装备的主电池充电。穿着动力外骨骼装备的未来战场士兵受能量限制小，而且机动灵活，战场视野广，加上多种武器后，可以与机器人、无人战车组合，取代传统的坦克、装甲车辆进行机动突击。

超轻士兵外骨骼系统，由灵活的脊椎，滑动的腰带，腿上的支撑架组成，加拿大研发，不含手臂附件。

外骨装备要害部位增加轻质复合装甲，不仅能提高佩戴舒适度，单兵还能利用外骨装甲车优良的负重性能等，使外骨防护能力得到增强。在国外一些最新的外骨骼装备中，还设有传感器，能实时采集士兵的脉搏、血压、呼吸频率等数据，增加生化检测设备，后方救援系统能实现实时监控，掌握士兵的战场状况，为士兵提供远距离、及时的救治，并能远距离操作，使外骨骼装备变色，融入战场环境。因为骨架上的装备给士兵提供了良好的内部和外部保护，现有的炮火对单兵的杀伤力就会减弱。

“单兵”外骨骼装备实质上是一种增强人体能力的可穿戴智能系统，随着智能控制技术的应用，其已由最初的机械设备，加载信息耦合、移动计算等技术，发展到具有多种功能。近些年来，外军推出的单兵外骨骼装备更加智能，人机互动更加友好，佩戴者可以体验到“随意移动身体”的人机一体感。外骨骼芯片装载智能控制技术，除了能根据穿戴者信息分析运动规律，发出正确的辅助运动指令外，还具有感知、分析和决策的能力。

目前，无人作战虽然还没有普及，但随着智能技术、自动化技术的成熟应用，将人与武器完美结合的智能化外骨骼系统有望在战场上发挥作用。经“赋能”后的单兵部队可与空中侦察卫星、预警机、直升机、地面装甲战斗车辆、海上战舰等联成一体，实现机动性和战斗力的倍增。