【工业之美】现实版钢铁侠:机器人外骨骼

说起机器人外骨骼,人们总会在第一时间想起拯救世界的超级英雄钢铁侠。“力量”与“拯救”也正是机器人外骨骼的两个关键词。

图片来源:视觉中国

说起机器人外骨骼,总是和“力量”与“拯救”分不开。通过机械辅助,人们可以拥有更强的力量和更快的速度。

日本机器人公司Skeletonics从2010年开始就专注于无动力机器人外骨骼的研究。四年间,Skeletonics把机器人外骨骼发展到头部、肩部、腰部,甚至手指都可以灵活活动的地步。通过机器人外骨骼的放大,使用者可以实现上半身动作幅度2倍放大,下半身动作幅度1.5倍放大的效果。

机甲 图片来源:Skeletonics
初代机甲 图片来源:Skeletonics

这款只需要1分钟就可以穿到身上的机器人外骨骼高约2.8米,重约40KG。

此外,2014年的日本防卫省发布的防卫预算也将高机动性机甲列入研究范围内,并给予7亿日元(约合4369万元人民币)的财政拨款作为研究经费,防卫预算中提到,希望将机器人外骨骼与机动防卫和抗震救灾结合在一起,让这种机器人能发挥更大的作用。

四代机甲 图片来源:Skeletonics
五代机甲 图片来源:Skeletonics

值得注意的是,美国EKSO与洛克希德马丁公司也联合开发了用于美国国防部的军用机械外骨骼产品。并与美国特种部队合作开发下一代外部机械骨骼。

另一方面,机器人外骨骼被更多的应用于医疗领域。它通过增强人的肌肉和行动能力,让下肢行动不便甚至瘫痪的人群重获行走能力。

复健 图片来源:CYBERDYNE

研究医用机器人外骨骼的科技公司CYBERDYNE,是日本首家生产医用及社会福利事业用机器人的上市公司。截至2016年6月,公司市值约为267.43亿日元(约合16.5亿人民币)。

这家公司研发的HAL-5半机器人,拥有自我拓展和改进功能。HAL-5装有主动控制系统,动力装置根据接收的信号控制肌肉运动。同时,HAL可以探测到皮肤表面非常微弱的信号。

全身用HAL-5重23KG,充电电池(交流电100V)充满后工作时间可达到近2小时40分钟。可以帮助佩戴者完成站立、步行、攀爬、抓握、举重物等动作。

非医疗版HAL系列机器人外骨骼 图片来源:Cyberdyne官网

2013年,CYBERDYNE的机器人外骨骼设备获得全球安全认证,打开了医用机器人外骨骼设备的道路。CYBERDYNE的CEO三阶吉行此前在接受福布斯记者采访时表示:“没有市场、没用用户、没有专家、没有工业、没有行业规则,那我们就要把这五个‘没有’,变成‘新’。”

2016年,日本政府将该设备列入国家医疗保险的覆盖范围。该公司2016年三季报显示,CYBERDYNE 2016年前三季度销售额10.55亿日元(约合6500万人民币),销售额持续上涨。

虽然在医用机器人外骨骼方面日本企业抢占了先机,但是现在,中国企业正在奋起直追。

去年11月在深圳举办的中国国际高新技术成果交易会上,上海尖叫智能科技公司机器人外骨骼设备S1(Scream One,尖叫1号)收到了众多关注。据悉S1大约重10KG,针对不同人群有不同的尺码,类似于商场里卖的衣服,分S、M、L号。

“机器人外骨骼就是把人机器化的进程,是智能穿戴的最高境界。”尖叫科技的创始人李响在接受记者采访时曾表示。

据雷锋网报道,12个传感器被设置在腰部、腿部两侧、脚底等部位,传感器在用户使用过程中,搜集包括肌肉电、光栅、肌肉表面舒张压力等在内的不同人体信息,并将数据信息传到位于腰部的本地CPU。数据信息在上传到云端后,云端的深度学习网络会对新的数据进行学习,从而“定制化”地为每一个用户调整行走模型。

此外尖叫科技CTO李牧然还表示:“我们希望三年内能达到一台大家电的价格,当然这不是初始定价,但这是我们努力的方向。”

在市场前景方面,据统计截至2015年,我国60岁及以上人口达到2.22亿,占总人口的16.15%。预计到2020年,80岁以上老年人口将达到3067万人;2025年,六十岁以上人口将达到3亿。另据中国残联最新统计的数据,目前,中国肢体残疾人人数约2472万人。

来源:界面新闻

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