亲历首届智能可穿戴技术大会暨“超能勇士-2019”外骨骼系统挑战赛

跨越障碍项目中的2m高墙和3m高墙

9月24～25日，“超能勇士2019”外骨骼系统挑战赛西安赛区比赛拉开帷幕，来自全国科研院所、多所985/211知名大学、外骨骼机器人研发企业的约30台样机、近200名選手参与6个项目竞技，分别是轻装机动、重装机动、物资搬运、重物搬运、跨越障碍和协同控制项目。在此之前，主办方为各参赛队留出2天时间进行场地适应性训练。

此次比赛的总体协调工作由指挥与控制学会科普部副主任、赛事组委会主任张俊负责。总裁判由指挥与控制学会综合办公室主任张俊文担任，《轻兵器》杂志社主编刘兰芳与智能可穿戴专委会总干事刘佳兴分别担任主裁判。除总裁判、主裁判外，还有16名辅助裁判，现场执裁共19人，其中辅裁多由比赛经验丰富的轻兵器爱好者（其中不乏《轻兵器》读者）担任。

6个比赛项目的具体比赛流程各有不同，其中轻装机动和重装机动项目均要经历样机重量测试、穿脱方便性测试、动作灵活度测试和行走速度测试4个环节;物资搬运和重物搬运要经历样机重量测试、穿脱方便性测试、搬运效率测试3个环节;跨越障碍和协同控制两个项目分别只有2家单位参赛，其中跨越障碍项目分为翻越高墙和定向跳远两个环节，协同控制项目分为人机协同和精细控制两个环节。

此次西安赛区与北京赛区、深圳赛区几乎同步进行比赛，各赛区均有外骨骼领域资深专家莅临现场观摩指导，最终各赛区遴选出的优秀赛队参加陆军某研究院10月底在北京举办的总决赛。

中国指挥与控制学会科普部副主任、赛事组委会主任张俊负责整场比赛的总体协调工作

当场计算比赛成绩、当场誊写比赛成绩，确保比赛的透明与公正

当场计算比赛成绩、当场誊写比赛成绩，确保比赛的透明与公正

现场裁判正在认真记录队员的成绩

现场裁判正在认真记录队员的成绩

称重环节，可以看到这台样机上有些部位用塑料胶带进行缠绕固定

通过肌电操控的智能机器人

就外骨骼系统挑战赛而言，相比2015年（当年只有十几个参赛队），2019年的比赛参赛队伍大规模增加（西安分赛区就有20个参赛队），国内外骨骼领域的发展相当活跃。例如，西安赛区某参赛队虽未取得优异成绩，但他们的产品商业化推广却走在了前面，赛后即与一家劳动密集型企业签订了一个标的几百万的大订单;牛迪科技公司亦在10月13日与重庆前卫科技集团就无源负重型外骨骼产品项目签订了合作协议。就研发领域来看，除了搬运托举型和负载机动性外骨骼这类刚性外骨骼之外，也有不少团队开展了柔性外骨骼的研制，还有一些团队开展了基于肌电、脑电和人体电容控制的研究。外骨骼技术呈现出多元化的发展趋势。

“超能勇士-2019”比赛现场的展示板，各个板块一目了然

比赛剪影

比赛现场，笔者和专家组成员试穿试用了多套外骨骼装备，同时现场采访了一些比赛队员，有些单位对外骨骼研发投入了大量资金和精力，产品在逐步完善，不断迭代，但也有单位的研发工作处于停滞不前的状态，参赛样机还是两年前的旧样机，可明显看出磨损的痕迹——机身有些部位用塑料胶带进行缠绕固定。

在科幻电影《钢铁侠1》中，托尼·史塔克在黑暗的山洞里制作出第一代钢铁战甲，这套盔甲制作的初衷，不是为了保护和平，不是为了保护全人类，只是为了保护自己，但在电影的后半段，我们渐渐发现，有了这一身铠甲，托尼能做的远远超过他的预期——他不仅能拯救自己，还能拯救地球。当我们看到托尼一身装甲使他更加威武有力、无坚不摧时，便开始幻想自己如果穿上这一身戎装，是不是也就变成了超级英雄，而这正是外骨骼的迷人之处。

在西安赛区的比赛中，除了外骨骼的保护性这一迷人之处外，笔者还见证了外骨骼的另外两种优势：承载性和助力性。除了保護队员躯体之外，负重行军项目中，身着外骨骼的参赛队员身负45kg重物依然可以健步如飞，有的甚至依然可以如风一般奔跑;在物资搬运项目中，10分钟内，得分最高的一名队员共搬运配重20kg的整理箱63个，搬运总重量达1260kg……

当然，在22～23日各参赛队的适应性训练中，听闻不少队伍对比赛科目设置的“抱怨”和“非议”，我们一众裁判的确担心过这些参赛队能否完赛，但正式比赛时各参赛队除两家弃赛外，其余均赛完了全程，完全打消了我们当初的顾虑。

经过两天紧张而激烈的比赛，最终，来自重庆的牛迪科技普力队获得轻装机动、重装机动、物资搬运、跨越障碍4个项目第一名，海医大卫装队获重物搬运项目第一名，HUSTBT队获跨越障碍项目并列第一名，中科大智能移动操作队获协同控制项目第一名。

的确，相比10月底决赛时的12个比赛项目——轻装机动、负重行军、物资搬运、弹药装填、跨越障碍、武器操控、协同控制、防护集成、嵌入融合、意图感知、新兴驱动、单兵飞行，以及严格的耗氧测试、助力能效测试等，西安赛区的比赛的确不完美，比如在专家答疑环节有队员提出，被动式外骨骼（无源）与主动式外骨骼（有源）这两类外骨骼先天条件不一样——被动式外骨骼重量轻、穿戴方便，但助力效率不高，主动式外骨骼因为有电机、电池和控制器的存在，重量大，但助行效率高，助力效果好，置于同等条件下进行比赛有失公平;另外就是全身外骨骼和半身外骨骼同台竞技亦有失公允。

到场专家就上述疑问给出了合理解释，最终，各参赛队对比赛结果均表示认同，未发生任何投诉事宜。

这机械臂上的手指，也太像真人的手指了

身背45kg重物依然可以如风一般奔跑

中国指挥与控制学会理事长、中国工程院费爱国院士讲话

参会嘉宾认真倾听专家作报告

中国指挥与控制学会智能可穿戴技术专委会主任委员、兵器装备研究所曲永杰副所长宣读挑战赛名次

比赛结束后，举办了隆重的颁奖典礼。典礼由中国指挥与控制学会刘玉超副秘书长主持，大赛承办单位中国指挥与控制学会智能可穿戴技术专业委员会主任委员、兵器装备研究所曲永杰副所长宣读挑战赛最终名次，中国指挥与控制学会理事长、中国工程院费爱国院士，兵器装备研究所曲永杰副所长及有关领导为获奖队伍颁奖。费爱国院士高度肯定了这次比赛，并提出积极践行科技强国战略，以精彩比赛和高端学术交流活动，向新中国70华诞献礼的要求。

比赛结束后裁判组合影留念

9月26日，2019首届智能可穿戴技术大会隆重举行，约300名嘉宾参加此次论坛交流。兵器装备研究所曲永杰副所长、中国科学技术大学高洪波副研究员、浙江大学刘涛教授、大连理工大学副院长张宪超教授、吉林大学院长孙晓颖教授、北京科技大学肖文栋教授、东华大学科研处处长王宏志教授、浙江大学潘赟副教授和上海磐启微电子有限公司杨丰林副总经理、陕西龙行数字科技有限公司代红总经理，分别就《科技穿在身上》《可穿戴机器人关键技术及应用》《可穿戴式步态分析技术及应用研究》《可穿戴装备的智能技术》《触觉再现技术在智能穿戴中的应用》《面向健康状态测评的可穿戴数据智能分析与处理》《智能纤维的发展与展望》《穿戴式医疗健康设备与技术》《基于微功率的抗强衰落体域网技术及军事应用》《穿戴设备在VR产业的应用》作专题报告。10位专家聚焦“科技——穿在身上”这一主题，从不同专业领域和视角研讨交流可穿戴技术前沿动态、最新成果和发展方向。随着5G时代的到来，智能可穿戴设备将更加全面而深刻地改变着人们的生活。

智能可穿戴设备及先进技术展示同期举行，约40家单位参展，涵盖防护集成、嵌入融合、意图感知、新兴驱动等领域，全面展示了新型结构技术、微驱动技术、肌电信号分析技术、智能控制技术等方面的最新进展，探索AI赋能可穿戴技术的发展途径。

目前，在世界范围内，大多数国家的科研机构对外骨骼这种智能可穿戴设备的研究尚处于基础起步阶段，美国和日本的技术相对领先，中国正在迎头赶上。未来，随着各国对这一领域的不断探索，外骨骼或真如人的一层皮肤般轻便，又能让穿着者化身为如托尼·史塔克一样的超级英雄。

实习编辑/刘玉珍