我能升级避难所 - 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。