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八月底的哈工大,暑气未消,联合实验室里的气氛却像是被“防摔脑”这块硬骨头给冻住了。简化目标(防摔优先)是明确了,但怎么低成本、可靠地“感觉”到战士累得快撑不住了(疲劳高分),依然是卡在喉咙里的鱼刺。

一封加急的内部通报,像盆冷水浇在实验室每个人头上。通报简述了高原某边防连在一次例行巡逻中,因战士体力严重透支、判断力下降,在复杂冰坡地段发生滑坠险情。万幸被战友及时拉住,但装备(非“钢流”原型)受损严重,人员虽无大碍也惊出一身冷汗。

“看到没?”陈默把通报拍在桌上,声音不高,但每个字都沉甸甸,“高原的兄弟们在玩命!等我们慢悠悠搞完美方案?不行!‘防摔脑’的初级版,必须尽快上高原实测!哪怕只能降低10%的风险,也值!”

压力陡增。时间成了最奢侈的东西。

实验室里,周斌还在跟混乱的人体运动数据死磕,头发肉眼可见地稀疏。李思远带着团队,把市面上能找到的、尺寸和功耗勉强能接受的心率带、简易肌电贴片都试了个遍,效果都不理想。要么精度差,要么战士戴着难受影响作战动作,要么在剧烈运动下信号跳得亲妈都不认识。

“人体这‘黑箱’,太难撬了!”李思远揉着发红的眼睛叹气。

陈默盯着白板上“疲劳高分”那几个字,手指无意识地敲着桌面。低成本、可穿戴、实时… 这些关键词在他脑子里打转。他想起第五十三章末尾那个一闪而过的念头——王小磊的火箭燃料燃烧监测!

“老王!”陈默猛地抬头,看向正对着电脑屏幕挠头的王小磊,“你上次说,搞定了火箭燃料燃烧室壁温的实时监测?用的什么路子?具体点!”

王小磊一愣,随即来了精神:“默哥!是热电偶!但不是普通那种!我参考了点苏联老资料,搞了个‘分布式微型阵列’!把几十个超细的热电偶结点,像‘撒芝麻’一样,用特殊耐高温胶‘点焊’在燃烧室特定区域的内壁上!然后用超细导线引出来,汇总到一个微型信号处理板上。这样就能实时监测不同点的温度分布,判断燃烧均匀性和异常热点!”

“功耗?体积?”陈默追问。

“功耗很低!热电偶本身不耗电,信号放大和处理板我优化过,用纽扣电池就能撑很久!体积嘛…”王小磊比划了一下,“信号板大概… 比火柴盒小点?那些细导线和结点,塞进燃烧室壁里,几乎不占地方!”

分布式… 微型阵列… 低功耗… 不占地方…

陈默的眼睛亮了!人体表面不就是一个天然的“燃烧室”吗?只不过燃烧的是糖原,产生的是热量和乳酸!

“思路转换!”陈默霍然起身,在白板上“疲劳监测”旁边重重画了个箭头指向王小磊,“我们不测复杂的肌肉电、不看飘忽的心率!我们测体表温度!更准确地说,测特定肌肉群区域的‘微区温度变化’!”

实验室瞬间安静,所有人都看向他。

“原理:”陈默语速飞快,“剧烈运动导致特定肌肉群持续做功,局部血流加速、代谢产热增加,体表温度会细微但持续地升高。当肌肉接近力竭、代谢废物(如乳酸)堆积时,血流可能跟不上,散热效率下降,局部温度反而可能出现一个异常的小峰值或变化率陡增!这个变化,比心率滞后少,更直接关联肌肉状态!”

“技术实现(王小磊方案魔改):”

1. ‘撒芝麻’式传感器: 借鉴王小磊的“分布式微型热电偶阵列”思路。但不用耐高温的,用柔性、生物相容性好的微型温度传感器结点(Ntc热敏电阻或微型热电堆)。几十个这种比米粒还小的结点,像“创可贴”上的药点一样,柔性集成在一块薄薄的、透气的、可拉伸的基底材料(比如硅胶)上,做成一个巴掌大的‘柔性温度感知贴片’。

2. 贴哪里? 贴在核心发力且易疲劳的大肌群表面,比如背部竖脊肌群、大腿股四头肌群。这些地方是人体“发动机”,它们的“过热”预警价值极高!

3. 信号处理: 结点信号汇总到一个火柴盒大小的、周斌优化过的低功耗处理板(集成信号放大、滤波、Ad转换)。算法核心不再是识别复杂动作模式,而是实时计算特定区域的平均温度、温度变化梯度(升温速度)、以及是否有异常尖峰! 结合预设的任务时长、负重强度基线,建立一个相对简单的“疲劳热力指数”模型。

4. 目标输出: 当“疲劳热力指数”超过预设的‘高风险阈值’(意味着肌肉快扛不住了),就给“防摔脑”的主控芯片发个高危预警信号!告诉它:这兄弟快不行了,注意姿态,随时准备柔性支撑!

“妙啊!”李思远一拍大腿,“把火箭燃烧室的温度监控,搬到了战士的‘肌肉引擎’上! 原理说得通!技术实现… 老王那套微型化方案正好能用!功耗体积都能控制!而且这‘贴片’比浑身贴电极舒服多了!”

周斌也兴奋了:“算法难度大跳水!不用管他动作是拖沓还是僵硬,就盯着那几块‘引擎’的温度变化趋势!这我能搞!绝对比现在这锅粥数据好处理!”

方向有了,但时间紧迫。上高原实测的窗口不等人。

1. 材料攻关(赵铁柱显神通): 柔性基底材料和微型温度传感器的封装是难点。陈默画出概念图,赵铁柱立刻行动。他利用实验室的小型真空镀膜机和手搓模具,尝试在柔性硅胶上“种植”微型传感器结点。没有现成的生物相容性胶?他翻出以前做模型用的特种硅胶(确认无毒无害),反复试验固化温度和柔韧性。几天下来,还真被他捣鼓出几片勉强能用的“初代柔性温度贴”原型,虽然丑点,但结点分布均匀,基底够软够透气。

2. 电路赶工(周斌爆肝): 处理板电路参考王小磊火箭上的微型信号板,但针对温度信号特性重新设计放大滤波电路。周斌带着两个研究生,连续熬了两个通宵,焊板子、调参数、写底层驱动和简单的信号处理固件。咖啡罐堆成了小山。

3. 算法验证(李思远带队): 在实验室招募志愿者(主要是研究生们),模拟高原负重行军,背上几十斤的沙袋在跑步机上走到虚脱。同时用“初代柔性贴”和高精度(但笨重)的红外热像仪同步监测目标肌肉群温度。用收集到的数据,疯狂训练和调整那个“疲劳热力指数”模型,目标是找到那个相对可靠的“高风险阈值”。

4. 王小磊的“跨界”支援: 他主动包下了所有微型传感器的标定工作。用恒温水槽和精密温度计,给每一个“芝麻粒”传感器建立校准曲线,确保读数相对准确。他的火箭燃料经验,让他对温度监测的精度要求近乎苛刻。

整个实验室变成了一个高效运转的“手工作坊”。没有高大上的设备,全靠技术直觉、土法改造和爆肝硬顶。 陈默是总调度,哪里卡壳就扑向哪里。沈清秋则成了后勤部长,变着法子给大家订营养餐,打包宵夜,默默整理堆积如山的实验记录和不断更新的保密文档。

就在团队拼得人仰马翻时,林卫国来了。他没空手,带了一个小箱子。

“听说你们被‘感觉’问题卡住了?搞了个新思路?”林卫国开门见山,眼神锐利地扫过实验室里那些奇形怪状的“柔性贴”和焊得密密麻麻的电路板。

陈默简单汇报了“微区温度监测”的思路和进展。

林卫国听完,没多评价,直接把小箱子打开:“时间紧,你们这‘土法炼钢’精神可嘉,但也得讲点效率。这里有一些所里刚定型、还没大规模列装的微型柔性温度传感器样品和配套的低功耗多通道采集模块。生物相容性、精度、稳定性比你们手搓的好不少。拿去,尽快集成到你们的系统里测试!”

这简直是雪中送炭!众人一阵欢呼。

“不过,”林卫国话锋一转,脸色严肃起来,“高原实测,非同小可。你们这套‘防摔脑’简化版,尤其是这个新的‘疲劳感知贴’,是救命的东西,但也可能出问题。安全问题,怎么强调都不为过!”

他看向陈默:“冗余设计做了吗? 万一这贴片信号断了、飘了、误报了怎么办?‘防摔脑’是相信它还是不相信它?”

“失效保护机制呢? 触发柔性支撑时,力度控制如何确保绝对安全?会不会反而把人带倒?”

“极端环境适应性测试够不够? 高原低温、大风、雨雪,你们这柔性贴、电路板扛得住吗?低温下传感器还准不准?”

一连串尖锐的问题,砸得实验室瞬间安静下来。兴奋劲褪去,沉重的责任感和对未知风险的敬畏涌上心头。

陈默深吸一口气:“林工,您问到了要害。冗余设计我们在做,主信号+自检+心跳包。失效保护机制核心是‘柔性’,出力限制和响应速度反复仿真优化过,目标是‘托一把’,不是‘拽一把’。极端环境测试… 我们正在搭建模拟舱,但时间…”

“时间再紧,安全底线不能破!”林卫国斩钉截铁,“模拟测试给我往死里做!方案、测试报告,我要亲自过目!高原实测,必须确保万无一失!这不是项目成败的问题,是战士生命安全!”

林卫国留下设备和警告走了。实验室的气氛从刚才的兴奋变成了凝重。大家默默回到岗位,敲键盘的声音、焊接的松香味、仪器运行的嗡鸣再次响起,但多了一份沉甸甸的谨慎。

陈默走到窗边,望着哈工大校园的点点灯火。王小磊提供的火箭灵感,林卫国送来的及时设备,让“感觉”难题看到了曙光。但林卫国敲响的安全警钟,让他后背发凉。技术可以简化,可以取巧,但对战士生命的责任,一丝一毫都不能简化。

沈清秋悄悄走过来,递给他一杯温热的牛奶,没说话。陈默接过杯子,感受着掌心的温度。

“清秋,”他声音有点哑,“有时候,我真怕… 怕我们的‘灵光一闪’,不够周全,辜负了这份信任。”

沈清秋轻轻握住他冰凉的手:“怕,就对了。怕,才会更仔细,更拼命去做到最好。我相信你,也相信你们整个团队。林工的话是压力,也是帮我们把关。咱们一步一个脚印,把该做的测试都做扎实了。”

实验室里,周斌在反复修改失效保护逻辑的代码;李思远带着人在模拟低温舱里调试“柔性贴”;赵铁柱在加固电路板的封装;王小磊在重新标定每一个传感器在低温下的性能…

灯火通明。高原的风雪似乎已经能透过窗户感受到寒意。简陋的“防摔脑”和它依赖的“火箭灵感贴”,能否经得起实战的考验?没人敢打包票。但每个人都清楚,他们没有退路。

用土办法点亮的“脑瓜子”,承载着沉甸甸的希望,也背负着如山的责任。通往高原的路,每一步都必须踩实了。

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