外骨骼的动物有哪些
在自然领域,外骨骼是一种坚硬的结构,能够覆盖在动物的体表,起到支撑和保护的作用。例如,螃蟹的壳、昆虫的角质层等都是外骨骼。外骨骼的材料主要是由甲壳素(又名幾丁質)组成,它是一种多糖,由N-乙醯-D-胺基葡萄糖化合而成。
在人工领域,外骨骼指一种可穿戴的机器人装置,它能够与人体的动作协调,给人提供额外的动力或能力,增强人体机能。这种外骨骼通常由机械结构、执行机构、传感器、控制器和能源供给装置等部分组成。外骨骼的材料要求轻而坚固,常用的有航空硬铝合金、钛合金、钛铝合金、复合材料、纳米材料和柔性纺织材料等。
外骨骼的用途很广泛,主要可以分为军事、民用和医疗三大领域。
1. 军事外骨骼
军事外骨骼主要用于提高士兵的单兵作战能力。它可以让士兵轻松地携带重型武器和装备,增加行进速度和耐力,同时提供防护和生命维持功能。例如,美国伯克利大学开发的低位肢外骨骼(BLEEX)可以让士兵负重70公斤,行走7公里而不感到疲劳;美国雷神公司开发的XOS外骨骼可以让士兵举起90公斤的重物,并进行各种灵活的动作。
2. 民用外骨骼
民用外骨骼主要用于帮助老年人和残障人士恢复或增强行走能力。它可以根据人体的意图和信号,驱动外部机械结构,模拟正常的步态运动。例如,日本Cyberdyne公司开发的HAL系列外骨骼(下图)可以通过读取人体肌肉电信号,辅助人体运动,并通过反馈学习提高适应性;以色列ReWalk公司开发的ReWalk外骨骼可以通过手持遥控器或手腕上的手势识别器,控制下肢关节的运动,让瘫痪患者站立、行走和上下楼梯。
3. 医疗外骨骼
医疗外骨骼主要用于帮助神经受损或肌肉萎缩的患者进行康复训练。它可以通过传感器和控制器,监测和调节人体的运动状态,提供适当的辅助力或阻力,促进神经和肌肉的恢复。
ReWalk外骨骼在2014年获得美国食品药品监督管理局(FDA)的批准,成为第一个可以在家庭和社区使用的外骨骼产品;(下图)
Soft Exosuit外骨骼在2017年获得美国国家卫生研究院(NIH)的资助,成为第一个使用柔性纺织材料的外骨骼产品。(下图)
4. 外骨骼的发展历程和前景
外骨骼的概念最早由Nicholas Yagn在1890年提出,并申请了美国专利。他设计了一种通过弓形弹簧片增强人体步行、奔跑和跳跃能力的下肢外骨骼。但是,由于技术的限制,这个想法并没有实现。
直到20世纪中叶,随着机械、电子、控制等技术的发展,外骨骼才开始成为可能。美国通用电气公司在1965年至1970年间开发了Hardiman项目,试图制造一种能够提高人体力量和耐力的全身外骨骼。但是,由于稳定性、同步性和安全性等问题,这个项目最终失败了。
从1990年代开始,美国国防高级研究计划局(DARPA)启动了人类性能增强的外骨骼系统(EHPA)项目,旨在为军事目的开发外骨骼技术。这个项目推动了外骨骼技术的进步,催生了多个成功的外骨骼系统,如BLEEX、XOS、HAL等。
21世纪以来,外骨骼技术逐渐从军事领域向民用和医疗领域拓展,出现了更多的应用场景和产品形式。未来,随着相关技术的不断创新和完善,外骨骼将会更加轻便、智能、安全和经济,为人类提供更多的便利和帮助。特别是在医疗助残领域,外骨骼将让残障人士摆脱轮椅,重获自由和尊严。
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江荆鸦2431下列动物中体表有外骨骼的是( ) -
鲜茂蚁13064549136 ______[选项] A. 蛔虫 B. 蜈蚣 C. 蜗牛 D. 蚯蚓
江荆鸦2431下列动物体表具有外骨骼的是( ) -
鲜茂蚁13064549136 ______[选项] A. 蜻蜓 B. 蜗牛 C. 河蚌 D. 鱿鱼
江荆鸦2431体表有外骨骼的是( ) -
鲜茂蚁13064549136 ______[选项] A. 蛔虫 B. 蜘蛛 C. 蜗牛 D. 蚯蚓
江荆鸦2431节肢动物:身体(),有外骨骼,有()现象,如虾,螃蟹,蝴蝶,蝗虫. -
鲜茂蚁13064549136 ______[答案] 节肢动物:身体(分节),有外骨骼,有(蜕皮)现象,如虾,螃蟹,蝴蝶,蝗虫.
江荆鸦2431下列动物中,具有外骨骼的是( ) -
鲜茂蚁13064549136 ______[选项] A. 蚯蚓 B. 蜜蜂 C. 鲫鱼 D. 河蚌
江荆鸦2431下列动物都具有外骨骼的一组是( ) -
鲜茂蚁13064549136 ______[选项] A. 蝎子和蜈蚣 B. 涡虫和蝗虫 C. 河蚌和瓢虫 D. 石鳖和乌龟
江荆鸦2431身体分节的动物有 - -----和------,其中外体包有外骨骼的是-----. -
鲜茂蚁13064549136 ______ 环节动物;脊索动物;脊索动物
江荆鸦2431下列动物都具有外骨骼的一组是( ) -
鲜茂蚁13064549136 ______[选项] A. 果蝇和蝗虫 B. 蚯蚓和蜈蚣 C. 河蚌和瓢虫 D. 石鳖和鼠妇
江荆鸦2431体表有外骨骼的是( ) -
鲜茂蚁13064549136 ______[选项] A. 蝉 B. 蚕 C. 龟 D. 鳖
江荆鸦2431无脊椎动物就是没有骨骼的动物吗 -
鲜茂蚁13064549136 ______ 不是的,骨骼是多种多样的,我们平时认识的动物的骨骼只是骨骼的一种,叫做内骨骼,但我们熟知的节肢动物、一些带壳的软体动物也都是有骨骼的,只不过是长在身体外侧的外骨骼. 我们现在来看看什么是无脊椎动物.脊椎动物是背侧长有...