我能升级避难所 第124节

　　回到了避难所里，陈新在忙着将同位素温差电池小型化的同时，也在很认真的思考外骨骼防护服到底该怎么做的问题。

　　外骨骼的制造对于陈新来说是一件很简单的事情，事实上即便是对于现在的炎国来说，制造一套外骨骼也不是什么难事。

　　在灾难之前，就已经有各种进入了实用阶段的外骨骼投入使用，不仅是军队里在用，甚至外卖快递小哥都已经有了实验性的外骨骼。

　　不过这种外骨骼属于无源外骨骼，简单来说就是没有动力源的负重支架，通过科学的人体工学设计，能够有效支撑重物，减少使用者的体力消耗，属于一种助力器械。

　　然而这种外骨骼显然不能满足陈新的要求，他也没有必要费力去开发这种东西，国家早有现成的东西可以用了。

　　陈新所想要开发的外骨骼应该被叫做机械外骨骼或者动力外骨骼，是一种由钢铁的框架构成并且可让人穿上的机器装置，这个装备可以提供额外能量来供四肢运动。

　　这种设备常见于各种科幻作品之中，诸如《星际争霸》里的五十块好兄弟的护甲、《钢铁侠》里的马克系列钢铁战衣、《明日边缘》里阿汤哥身上那套装备、《辐射》系列里丑萌丑萌的T系列、《光环》系列里斯巴达战士们的雷神之锤等等……

　　这些才是复合人们认知中的外骨骼设备，或者更干脆一点叫动力装甲。

　　其实严格来说，这二者从本质上来说，并没有太大的区别，或者说外骨骼只是缺少更坚实防护的动力装甲，而动力装甲是防护更加全面的外骨骼。

　　这种装备的概念在1960年就在联邦被提出，经过了多年的研究之后，关于外骨骼的各项相关技术以及研发思路都早已被探明，真正剩下的就是现代科技所无法解决的硬骨头了。

　　在这之中最关键的问题有两个，第一是人机交互模式该选用何种方式对外骨骼进行操控，第二便是外骨骼的动力来源。

　　人机交互的方式选择在外骨骼的开发中是一个谈不上让人困扰，但要解决却也不是那么容易的问题。

　　而动力来源就更是困扰外骨骼进入实用和推广阶段的拦路虎，可以说外骨骼研发上最大的困难之一就是动力来源问题。

　　为了解决动力问题，甚至有人提出来过，做成EVA那样拖根电缆的有线版动力外骨骼。

　　不过这些问题对于陈新来说其实都没有什么难度，拿几根钢管焊一个能动的架子，布置一下机械传动，再接一块电池，甚至都不需要液压助动，一套最原始的动力外骨骼就算做出来了，之后的工作完全就可以交给系统，陈新只需要点升级就完事了。

　　但这却并不是陈新想要的，或者说这一次陈新需要考虑的问题和因素更多。

　　因为这套外骨骼防护服是设计为民用的，主要提供给建筑工人和需要离开避难所外出作业的人员，以为他们提供在严寒和恶劣环境下的保暖和防护，以及一定程度的助力增强。

　　所以这套外骨骼防护服，主要注重的是防护和保暖，对于助力增强并不需要太强，并且因为是要大规模生产和投入使用的，生产和维护的成本以及使用的便捷性是要放在第一位来考虑的。

　　陈新自己弄一套出来是很简单的事情，他可以不考虑成本只管堆生存点，哪怕最后堆出个Mark85那样的纳米装甲也不是什么问题，但这仅限于他自己使用或者小批量的提供给避难所里的人使用。

　　大规模生产外骨骼防护服可不是几套或者几十套事情，甚至不是几十万或者几百万的事情，全国还有几亿人民，哪怕只是十分之一的人需要使用外骨骼防护服也是几千万套的数量，如果不考虑成本和维护的问题，哪怕是炎国这样的国家也无法负担如此巨大的开销。

　　这也是为什么陈新放弃了搞出全身防护的动力装甲的想法的原因，不是搞不出来，也不是说这东西太危险不适合民用，而是根本没有大范围普及的基础。

　　事实上在陈新的设想之中，这样一套外骨骼防护服甚至连小型化之后的同位素温差电池都用不上，装一颗能够让其运转几十个小时的充电电池也就足够了，毕竟它的主要功能是保暖和防护。

　　保暖这一点很好实现，飞行员抗荷服里就有现成的技术，像电热毯那样加电阻丝，让防护服拥有电加热功能就行了，唯一的问题不过是电池承不承受的起而已。

　　而且根据陈新的判断，在未来这种电加热取暖的方式将会与合成纤维衣物一起成为人类的主要保暖衣物，因为传统的天然织物棉麻和毛料已经失去了绝大部分的原材料来源，就算还有部分产能能够保存下来，也不是普通避难所居民能够问津的。

　　所以这样一套外骨骼防护服在防护服方面陈新打算采用的就是连体式的合成纤维衣物搭配电热丝取暖来保证防护服对寒冷的抵御能力。

　　毕竟这样是相对而言成本较低、且原材料获取更为方便，也更能够便于生产的方式。

　　过去的鸭绒、棉花填充保暖的手段原材料的获取也变得困难，所以与其还采取过去那种用填充物来保暖的方式，不如直接在身上装电热毯。

　　只要外层结构的保暖性能足够好，电热取暖的方式效果够好，即便是零下几十度的低温，这样一套外骨骼防护服也是足以保证穿戴者不会被冻伤的。

　　再加上一个连接供氧设备的全覆盖式头盔，更是足以抵御各种有害环境对穿戴者的伤害了。

　　至于外骨骼的部分则可以相对简单，完全可以采用现有的技术比较成熟的无缘外骨骼作为基础，甚至可以直接采用无缘外骨骼作为普通民用版，加装了助力系统的作为升级版提供给建筑工人等需要重体力劳动的人。

　　电池的部分陈新则打算在完成了小型化同位素温差电池之后，再研究一款可以反复充电的大容量高性能电池来作为这套外骨骼防护服的动力来源。

　　一方面是外骨骼防护服是普通民用装备，并不需要长时间供电，加上同位素温差电池不管怎么说都是放射性元素，拿来普及民用还是会存在一定的安全问题。

　　另一方面则同样是因为成本上的考虑，高性能电池的生产成本虽然同样不低，但和生产同位素温差电池相比的话，还是要低廉许多。

　　因此，在综合考虑了各方面的因素之后，陈新心里对这套外骨骼防护服该怎么设计也有了概念。

　　找出一套以前还在工作的时候从自己父亲那里弄来的旧工作服，翻出在装了地源热泵之后已经派不上用场的电热毯，再去仓库里拿来了制造外骨骼所需要的金属材料，陈新坐到了工作台前，准备先做一套原型机出来。

　　以旧工作服为主体，添加电热毯作为材料，一套具备电加热功能的防护服在陈新确定升级之后便新鲜出炉。

　　之后需要安装的就是电池、外骨骼和头盔了。

　　这三者中电池陈新依旧用的是蓄电池，只是这次他是把蓄电池往可以快速反复充电的方向升级，而不是做成高耐久的核电池。

　　至于头盔，陈新暂时只打算做个简版的罩子，至于之后是否要添加其他功能，是后续研发的事情，作为原型机能够密封、提供氧气和遮挡外部的寒冷也就足够了。

第275章 设计上的困难

　　一套样品制作出来，自然要进行测试，因为用的是自己父亲以前的旧工作服，所以陈新也就顺势邀请自己的父亲来帮自己进行测试。

　　然而陈新的父亲对陈新做出来的这件外骨骼防护服却表现的并不满意。

　　“步子迈不开，手抬不起来，这根本不适合做事穿。”陈新的父亲套着这套外骨骼防护服，活动了一下身体之后，给出了他的意见：“而且这个头盔做的太大了，很不方便。”

　　“问题这么多吗？”陈新面对自己父亲对这套成品的评价，感到有些意外。

　　陈新的父亲想要将头上的头盔拿下来，但却因为外骨骼的关节结构问题而无法将手臂弯折超过九十度，使得只能由陈新帮忙取下头盔。

　　取下了头盔的陈新父亲对陈新说道：“连头盔都要别人帮忙拿下来，你这个设计怎么能没有问题？外骨骼至少要保证人体正常的活动，不能造成阻碍。”

　　“那我调整一下，应该是关节连接结构的问题。”陈新很虚心的听着自己父亲给出的建议，这其中存在的问题他自己也已经看出来了。

　　因为顾虑成本问题，陈新对外骨骼的结构采取了相对简单的设计，但很显然这种过于凑合的设计让这套外骨骼在灵活性上大打折扣，甚至不能满足实际需要了。

　　帮着自己的父亲将外骨骼从身上拆了下来，陈新又对自己的父亲问道：“爸，防护服用起来怎么样？”

　　“有点重，不过还好，跟穿了一件棉袄差不多。”陈新的父亲拉开了防护服的拉链，将其脱了下来：“穿着身上感觉有点闷，其他倒是没什么问题。”

　　“那看来还行，我想办法减轻一些重量，调整一下透气性。”陈新拿笔在一旁的本子上记下了自己父亲所说的事项。

　　脱掉这一身略显厚重的外骨骼防护服之后，陈新的父亲这才对自己的儿子说道：“衣服的问题都是小事情，关键还是这个外骨骼，你这个东西设计出来是给人做事的时候穿的，那么首先就不能影响到身体的灵活性。

　　设计一个东西，你首先要搞清楚你设计它出来是做什么的，你所有的设计和功能都应该围绕这个核心功能来设计，如果你的设计偏离了这个核心功能，那么你的设计本身就是错误的，哪怕设计的再好，也和你原本的目的是相违背的。

　　所以好好想一想，你设计这个东西的目的是什么，你想用它做到什么事，达到什么样的效果，你现有的设计是不是围绕这个核心来设计的。”

　　语重心长的说完了这些，陈新的父亲这才拍了拍自己儿子的肩膀，被陈新的妈妈叫去帮忙了。

　　陈新被自己父亲这么一番教导，他也重新调整了自己的思路，将整套外骨骼防护服规整整齐放到了工作台上，打算对其重新进行调整。

　　陈新父亲所提到的问题，总结起来的一个关键点就是外骨骼部分的关节设计存在问题。

　　对于人体骨骼关节来说很容易实现的动作，放到机械外骨骼上就显得没那么容易了，越是灵活的机械关节，其机构也就越发的复杂。

　　为了减少成本，陈新在外骨骼关节的连接方式上采用的都是摆动连接，只能在一个平面内进行一定程度的摆动，想要灵活的活动，需要多个关节一起配合。

　　这无疑就使得外骨骼的关节活动范围和灵活度受到了限制。

　　放到下肢还好，毕竟人类的两条腿大多数时候都只是做钟摆运动，只需要来回摆动就可以了，没人会平时闲的无聊劈横叉。

　　但对于上肢来说，这样的设计就有些尴尬了。

　　人体的上肢，也就是手臂除开手掌的指关节外，还有肩、肘、腕和桡尺这四个关节部分。

　　其中肩关节有屈、伸、外展、内外旋转的功能，也因此关节头呈现为球形，被称为球形关节，靠着球形关节结构的优势，肩关节可以屈0°~180°，伸0°~50°，外展0°~180°，内外旋转0°~90°，堪称人体最灵活的关节之一，甚至比腕关节还要灵活。

　　陈新的父亲说手臂抬不起来，很大一部分程度上就是受到外骨骼在肩部的活动关节影响。

　　毕竟陈新在外骨骼的肩部关节所采用的是两个钟摆连接，一个负责前后摆动，一个负责上下摆动，两个关节配合倒是也能让手臂在一定范围内灵活活动。

　　可受限于结构本身的限制，加上还需要连接助力结构，这一部分的灵活性是有限的。

　　其最明显的表现就是使用者的手臂无法抬得比肩膀还高，也没有办法向后弯曲。

　　再加上外骨骼肘部的连接关节因为连接结构的问题只能做0°~90°的屈、伸，和正常手臂关节0°~150°的屈、伸相比，少了足足60°的活动范围，这就使得使用者没有办法靠自己的双手摘掉头上的头盔。

　　想要提升灵活性，就只能调整外骨骼关节的连接结构，增大其活动角度，或者采用更复杂的结构，让其变得更加灵活。

　　采用和人体骨骼结构一样的球形关节倒不是不可以，只是人体的骨骼关节的连接面上有着一层软骨，靠着这层能够不断的再生的软骨人体才能够承受住关节的磨损。

　　并且即便如此，也依旧有人因为高强度的劳动，导致关节磨损严重，出现关节劳损的病症。

　　对于机械来说，换成球形关节的话，机械磨损将是一个无可避免的难题。

　　无法再生只能采用轴承和润滑来减小摩擦，或者在磨损严重之后进行替换，但替换频繁无疑会增加维护成本，违背陈新想要降低成本的初衷。

　　而且在球形关节上使用普通金属材料扛不住高强度的使用，而采用耐磨的高强度材料又会提高成本。

　　除此之外就只有增加更多的活动关节来实现更灵活的活动角度，但复杂的结构又会使得维护变得无比麻烦，这让陈新顿时陷入了一种令人头秃的死循环。

第276章 暴增的蔬菜产量

　　在外骨骼机械结构设计上的难题虽然让陈新感到困扰，但实际上要解决这个问题并不难。

　　正统一点的解决方法是将这个问题发给国家的科研机构，让那些相关专业的专家们来完善这个设计。

　　毕竟这不是什么很复杂，又或者对技术要求很高的事情，外骨骼开发中关节设计确实是一个很大的难题，但却并不是无法解决的难题。

　　国家已经有着成熟的无缘外骨骼设计和相关的研发经验，套用一下问题不大。

　　而更省事和省心一点的方式就是用系统升级，反正陈新要解决外骨骼的能源问题本身就要用到系统的升级功能，多点一下优化一下外骨骼的机械结构，只是顺手的事情。

　　不过这一次陈新在完成了对外骨骼能源，也就是高性能可充电电池的升级之后，并没有继续使用系统的升级功能来优化外骨骼的结构。

　　这虽然是一件很简单的事情，但在陈新看来，一直依赖于系统升级所带来的便捷，会让他变得越来越懒，而且思维也会越来越钝化。

　　这就好像玩游戏打开了修改器，改成了一击必杀之后，你就不会去思考一个敌人该用何种方式来打倒，敌人又有着什么样的属性和弱点，因为对于你而言，这都是摸一下的事情。

　　原本艰巨的敌人变成了一碰就倒的瓷娃娃，游戏本身对你而言失去了挑战、失去了让你沉浸其中进行体验的相当一部分乐趣。

　　而对于陈新而言，他其实也是希望通过自己的能力来解决问题，而不是什么都依赖于系统。

　　毕竟只是机械外骨骼的关节结构问题，靠着他自己的能力还是可以解决的，如果实在无法解决问题，陈新当然不会吝啬对系统升级能力的使用。

　　但现在，他还是想尝试一下自己解决问题。

　　说到底系统只是在按照陈新的想法来提供升级方案，如果陈新自己的脑子里都没有想法的话，那即便是系统，也是很难发挥作用的。

　　所以不依赖系统，而是靠自己去解决问题，锻炼自己的思考能力，在陈新看来也是很有必要的。

　　而且说到底，这个问题其实并不难解决，要么采用耐磨材料直接上球形关节，要么采用更灵活的结构设计，这两者以陈新现有的能力都有办法解决。

　　不过在陈新认真研究着外骨骼的机械结构，思考着怎么才能解决问题的时候，莫卿妍却找上了他。

　　“阿新，温室里的这个月的蔬菜已经可以收割了，还是和之前一样，和特警队那边交易吗？”面对着陈新，莫卿妍的神色带着一丝冷淡，甚至没有像以前一样叫他的外号。

　　对此陈新虽然明白莫卿妍对自己冷淡的原因，但也没有多说什么，只是点头回答道：“还是按照以前的流程来吧。”

　　“可是这个月的产量比上个月增加了至少一倍，这么多的蔬菜特警队未必吃得下啊！”莫卿妍虽然对陈新有点冷淡，但在处理具体的事情上却并没有因此而受到影响。