2003年的夏天,非典的阴霾在举国之力下逐渐退散,但紧绷的神经尚未完全松弛。哈工大校园重新焕发活力,蝉鸣声中夹杂着毕业季的喧嚣与期末备考的紧张。而在“单兵智能系统联合实验室”和动力与能源学院的博士生研究室里,两场淬炼正同步进行。
西北靶场,骄阳似火,风沙依旧。与春寒料峭的初次测试不同,这次空气中弥漫着更浓的实战硝烟味和一丝不易察觉的期待。代号“淬火”的“钢流”系统改进版,迎来了它的首次综合验证。
改进要点落地:
1. “灵犀”BCI(改进型):
头带采用可拆卸抗菌硅胶衬垫,随队军医严格监督每次使用前后的紫外线+消毒液浸泡流程。
核心升级:周斌团队开发的“动态注意力时空特征融合网络(DATSF-Net)”初步嵌入“脑电盒”,并加载了利用新增军事动态场景数据库训练的模型。运动状态分类器(基于IMU) 实时运行,为DATSF-Net提供辅助输入。
2. “铁臂”机械助力(强化型):
关键支撑点(肩、肘、腕部)集成了微型分布式接触力传感器(赵铁柱团队精密加工)。
控制中枢(腰挂式)体积略有增加,但算力提升,运行着李思远团队设计的“分层滑模自适应控制器”雏形,并预装了针对攀爬、匍匐、据枪等战术动作的优化协同模式库。
3. 交互简化:
动态环境下可用意念指令精简为:“启动/停止助力”(核心)、“模式切换”(循环切换预设战术模式)、“紧急制动”。
加固平板显示优化:图标更大、色彩对比更强(红绿黄),状态信息极简(“助力:开”、“模式:攀爬”、“疲劳:低”)。
探索性增加了腕部微型震动马达,用于关键状态(如模式切换成功、疲劳预警)的触觉提示。
受试者: 吴超(主),以及两名在前期适应性训练中表现优异的战士。
科目: 在更复杂、更贴近实战的模拟城市废墟环境下,重复上次三项核心科目,并增加“复杂电磁环境(模拟通讯干扰源)下的据枪稳定性测试”。
动态抗干扰:初见成效! 在攀爬倾斜的混凝土断墙时,吴超身体剧烈晃动。DATSF-Net结合运动状态分类器,有效滤除了大部分运动伪迹,识别意图的稳定性显着提升。虽有短暂信号波动,但未再出现误判“停止”导致助力消失的惊险一幕。“比上次稳多了!晃得厉害时脑子里的‘想’没那么容易被打断了!”吴超反馈。
复杂姿态协同:“铁臂”更“懂”人了! 低姿匍匐通过铁丝网下。吴超启动“匍匐辅助模式”,意念专注于前进方向。分布式接触力传感器实时感知到小臂与沙石地面的摩擦和支撑力变化,分层控制器动态调整肩、肘关节的助力和柔顺性。动作虽仍显机械,但“卡顿”感大幅减少,助力更贴合身体发力节奏。“感觉有人在后面轻轻推着我的胳膊肘往前送,省力不少!”另一名战士在翻越障碍时也反馈助力更“跟手”。
人机注意力分配:简化指令显优势! 在模拟巷战快速移动和短停据枪的转换中,精简的指令集降低了认知负荷。吴超能更专注于战术动作本身和战场观察,仅在需要时快速“想”一下“启动”或“切换模式”。腕部的轻微震动成功提示了模式切换,比骨传导耳机在嘈杂环境中更可靠。
负重与协作:持续闪光点。 长途奔袭的省力效果和伤员拖拽的爆发协作力依然出色。改进版疲劳监测算法更精准,预警更及时。
新挑战:电磁干扰与“钢流”的脆弱性!
“淬火”行动的最大挫折出现在新增科目。 当模拟的强通讯干扰源开启时,连接“灵犀”头带与“脑电盒”、以及“脑电盒”与“铁臂”控制中枢的数据线缆(虽经屏蔽处理)受到了明显干扰!
吴超正据枪瞄准,意图保持稳定助力。突然,“铁臂”出现不受控的微小震颤(疑似控制信号受到干扰),随后助力完全中断!系统平板显示通信错误。虽物理急停有效,未造成危险,但暴露了系统在复杂电磁环境下的脆弱性,特别是有线连接的瓶颈。
“这要是在真碰上电子战,咱们这‘钢流’不成‘铁疙瘩’了?”一名技术军官忧心忡忡。
张峰大校的现场总结:
“同志们,‘淬火’没白费!动态抗干扰、复杂姿态协同、人机交互这三大难题,看到了解决的曙光!这说明我们的技术路线是对的!但是——”他话锋一转,目光锐利地扫过陈默和李思远,“电磁兼容(EMC)和抗强干扰能力,成了新的‘拦路虎’!特别是这根‘脐带’(数据线)!无线化、抗干扰加固,是下一步必须攻克的生死线! 同时,协同的‘柔顺性’和动作的自然度,还需精益求精!‘钢流’离真正的‘人机一体’,还有硬仗要打!把问题带回去,继续淬火!”
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