陆军新型外骨骼使士兵射击更加准确

未来的士兵可能都是神枪手。不仅子弹越来越智能，美国陆军还在开发一种外骨骼，可以自动、毫不费力地稳定士兵的射击手臂。

当然，市场上也有低技术含量的枪架和其他用于改善瞄准的商业设备，但新型用于枪械瞄准稳定的移动臂外骨骼（MAXFAS）致力于为这一过程带来更先进的技术，主动感知和消除哪怕是轻微的手臂颤抖，同时让射手的手臂可以自由指向不同的目标。

“陆军士兵必须能够击中 300 码以外的目标，”马里兰州阿伯丁美国陆军研究实验室的机械工程师、MAXFAS 的创造者之一 Daniel Baechle 说道。“这比三个足球场首尾相连的距离还要大。在接受基础训练之前，许多士兵从未尝试过击中如此远的目标。”

MAXFAS 应该能帮助他们更快地适应。该系统依靠电缆和传感器网络来检测运动，然后拉动射手的手臂，就像他或她是牵线木偶一样。

配备加速度计和陀螺仪的护具通过魔术贴绑带固定在射击者的前臂和上臂上。这些传感器会检测射击者手臂的细微动作，并将数据传输到微芯片，计算机算法会通过微芯片区分射击者的非自愿颤抖和自愿动作。

一旦电子设备确定了射手手臂前后摇动的频率，外骨骼的马达就会使用六根电缆来保持手臂静止。MAXFAS 采用碳纤维复合材料制成，重量仅为 10 盎司。

然而，它仍然是一个固定的原型，其发动机安装在射手上方的一个大框架上。Baechle 表示，未来的版本可能会在背包中安装轻型发动机，使外骨骼可以移动。

MAXFAS 的创造者受到了现有手臂外骨骼的启发，例如 CAREX，其旨在训练中风患者再次使用手臂，以及 WOTAS，其旨在帮助因帕金森病引起的颤抖患者。

在实验中，15 名志愿者（其中大部分没有射击经验）佩戴 MAXFAS 并使用重量与美国陆军标准 Beretta M9 相近的气枪进行射击。研究人员发现，15 名射击者中有 14 名佩戴 MAXFAS 后射击效果比未佩戴前更好，整个射击组的准确率平均提高了 27%。

当这些射手被要求摘下 MAXFAS 并在五分钟后再次射击时，研究人员发现其中 12 人的射击成绩比戴上外骨骼之前更好，整个小组的准确率平均提高了 15%。相比之下，从未佩戴该系统的射手在射击次数相同的情况下射击成绩有所下降，可能是因为他们的手臂很累。

虽然只是一项小型研究，但结果表明，即使佩戴后，MAXFAS 也能帮助提高射击准确度。即使准确度略有提高，也会带来巨大差异。

“使用陆军标准 M16 步枪，枪口仅移动十六分之一英寸就会导致 300 码外的射击偏离目标超过 17 英寸，”Baechele 解释道。“因此，即使是很小的震动也会导致巨大的瞄准误差。”

短期内，Baechle 设想 MAXFAS 将在基础训练期间帮助新兵进行射击训练。

“我设想的远未来概念是，MAXFAS 可以成为一种不受束缚的设备，也许电机、电源和控制计算机都装在一个背包里，”他补充道。“然后可以在战场上佩戴 MAXFAS，以提高士兵的瞄准能力。或者，减震算法可以融入现有或未来的外骨骼中。”

MAXFAS 还可能在军事之外得到应用。例如，它可以帮助猎人，甚至可以进行修改，帮助训练高尔夫挥杆、网球挥杆或台球击球等技能，Baechle 说道。

今年早些时候，贝克尔在纽约哥伦比亚大学举行的“任务数据”会议上详细介绍了他的研究团队的研究成果。