長久以來，新奇的外骨骼終于為它們“重大時刻”的到來做好了準備，它們將改變?nèi)藗冊谠S多行業(yè)的工作方式。對于機器人驅(qū)動的外骨骼來說，這是一條漫長而崎嶇的道路。到目前為止，大多數(shù)機器人仍然無法行走在這樣道路上。
ReportsnReports發(fā)布的全球預(yù)測顯示，到2023年，外骨骼市場價值規(guī)模將達到28億美元，遠遠超過2017年的2.998億美元。這是個巨大的增幅，我猜可能有點兒夸張。但這些跡象不容忽視：外骨骼技術(shù)已經(jīng)做好了進入市場的準備，許多行業(yè)都在認真考慮采用這種技術(shù)。
首先讓我們回顧下歷史。在20世紀90年代和21世紀初，人們主要在研究生院的實驗室里開發(fā)動力外骨骼，而它們最初的應(yīng)用目標是增強人們的移動能力。
但事實證明，更大的問題是，輪椅是一項不可思議的持久技術(shù)。它們相對廉價，至少在那些為殘疾人制定了平等準入的國家中，它們在實現(xiàn)自己的目標方面極其有效：恢復(fù)人們的移動能力。
這種認識導(dǎo)致了一些混亂，但最終成為了這個行業(yè)的一個轉(zhuǎn)折點，因為像Ekso、Rewalk、Cyberdyne和Bionik這樣的公司將目標轉(zhuǎn)向了醫(yī)療領(lǐng)域，外骨骼目前正被用于機器人康復(fù)治療。在中風或脊髓損傷后，在裝備外骨骼的康復(fù)中心里，患者可以使用輔助設(shè)備進行步態(tài)訓練，或者減少因整天坐著輪椅而引發(fā)的二次并發(fā)癥。
“移動夢”還沒有消亡，更準確的說法是，該領(lǐng)域的大多數(shù)公司都在未來的道路上更進一步。當然也有例外。比如法國公司W(wǎng)andercraft目前仍在致力于提供動力外骨骼移動設(shè)備。該公司表示，他們的外骨骼套裝能夠可靠地重現(xiàn)人的步態(tài)，而此前這始終是個難以捉摸的工程挑戰(zhàn)。
但是，只有外骨骼進入建筑和造船等工業(yè)領(lǐng)域時，人們期待已久的外骨骼市場才會出現(xiàn)大幅增長。現(xiàn)在看來，這種情況即將出現(xiàn)，而且最快可能會在明年發(fā)生。
在2016年的外骨骼市場中，北美占有最大份額，北美公司應(yīng)該成為明年最大的競爭參與者。猶他州Sarcos公司在2000年代初開發(fā)了美國國防部高級研究項目局（DARPA）資助的首批動力外骨骼。
Sarcos現(xiàn)在推出了將兩款外骨骼Guardian GT和Guardian XO，我認為它們是非常棒的第一批動力十足的工業(yè)外骨骼。其中一種是合適的外骨骼套裝，另一種則是遙控操作的機器人，適合在核反應(yīng)堆之類的地方進行遠程操作。
我們看看目前市場上有哪些外骨骼機器人的研發(fā)設(shè)計公司！
Rewalk
ReWalk系列機器人是目前全球最成功的外骨骼康復(fù)機器人之一。ReWalk Robotics旗下共有兩款產(chǎn)品,分別是ReWalk Personal和ReWalk Rehabilitation。ReWalk系列機器人主要由3個部分組成:1、軟件控制系統(tǒng);2、機械支撐和動力系統(tǒng);3、傳感器系統(tǒng)。ReWalk系列機器人采用了體感芯片,捕捉患者的肢體動作,幫助行走。通過電池驅(qū)動關(guān)節(jié)部位的電機,組成電動腿部結(jié)構(gòu),在行走過程中可以感應(yīng)患者重心的變化,模仿自然行走的步態(tài),并能根據(jù)實際情況控制步行速度。患者可自行完成安裝和拆卸。
賽百達因Hal-5
日本科技公司“賽百達因”(Cyberdyne)研制的HAL-5是一款半機器人，擁有自我拓展和改進功能。它裝有主動控制系統(tǒng)，肌肉通過運動神經(jīng)元獲取來自大腦的神經(jīng)信號，進而移動肌與骨骼系統(tǒng)。HAL(混合輔助肢體的英文縮寫)可以探測到皮膚表面非常微弱的信號。動力裝置根據(jù)接收的信號控制肌肉運動。HAL-5是一款可以穿在身上的機器人，高1600毫米，重23公斤，利用充電電池(交流電100)驅(qū)動，工作時間可達到近2小時40分鐘。HAL-5可以幫助佩戴者完成站立、步行、攀爬、抓握、舉重物等動作，日常生活中的一切活動幾乎都可以借助HAL-5完成。HAL-5裝有混合控制系統(tǒng)，無論是室內(nèi)還是戶外均有不錯表現(xiàn)。
救援機器人T52Enryu
T52Enryu是機器人家族的一個大塊頭，重量近5噸，身高達到3米。它非常強勁，可以幫助救援人員清理路面上的碎片。T52Enryu可以在任何災(zāi)害的救援工作中派上用場，例如地震。它靠液壓驅(qū)動，也被稱之為“超級救援機器人”，能夠舉起重量近1噸的重物，機械臂則可以完成所有類型的動作。T52Enryu由日本公司Tmsuk于1994年3月設(shè)計，而后在長岡技術(shù)科學大學接受測試。測試中，它成功從雪堆上舉起一輛汽車。
松下充氣式外骨骼
松下充氣式外骨骼在設(shè)計上用于幫助癱瘓患者。它的肘部和腕部裝有傳感器，允許手臂控制8塊人造肌肉。人造肌肉內(nèi)裝有壓縮空氣，用于擠壓癱瘓部位。
伯克利.布里克外骨骼
伯克利？布里克外骨骼由美國國防高級研究計劃局(DARPA)設(shè)計，致力于幫助士兵、營救人員、野火消防員以及其他所有應(yīng)急人員的Bleex計劃為設(shè)計提供資金支持。設(shè)計伯克利？布里克外骨骼的目的就是幫助這些人員輕松攜帶各種裝備。
Stelarc外骨骼
Stelarc外骨骼是一款肌肉機器人，外形與蜘蛛人類似，長有6條腿，直徑達到5米。它是一種混合人機，充氣和放氣之后便可膨脹和收縮，與其他外骨骼相比具有更高的靈活性。使用時，操作人員需站在中間，控制機器朝著面部方向移動。Stelarc外骨骼由流體肌肉傳動裝置驅(qū)動，裝有大量傳感器。
腦控外骨骼系統(tǒng)
這種外骨骼能夠?qū)崿F(xiàn)骨骼、肌肉與神經(jīng)系統(tǒng)之間的交互作用。所有骨骼和肌肉都由大腦直接控制。腦控外骨骼系統(tǒng)由美國密歇根州大學的神經(jīng)力學試驗室設(shè)計。
Springwalker外骨骼
Springwalker外骨骼能夠像所有動物一樣奔跑跳躍。借助于這種外骨骼，佩戴者的奔跑速度最快可達到每小時35英里(約合56公里)，跳躍高度可達到5英尺(約合1.52米)。
被謀殺教授步行輔助設(shè)備
這款步行輔助設(shè)備用于幫助少肌癥患者恢復(fù)身體機能。少肌癥可導(dǎo)致患者骨骼肌流失。之所以起“被謀殺教授”這個名字是因為這款步行輔助設(shè)備由美國弗吉尼亞理工大學被人槍殺的凱文？格拉納塔教授研制。格拉納塔早已經(jīng)離開人世，但他研制的步行輔助外骨骼卻仍在幫助著很多患者。
“尖叫”機器人
“尖叫”機器人，是由中國創(chuàng)客團隊研發(fā)。該機器人由環(huán)境傳感器、人體傳感器和動力結(jié)構(gòu)構(gòu)成的硬件，加上人機交互指令與算法和云端引擎構(gòu)成的軟件，合并形成了類似人類“植物神經(jīng)”的獨立運行平臺，具有身隨意動的自動反應(yīng)能力和承載能力。
璟和技創(chuàng)機器人
研發(fā)的7自由度外骨骼Flexbot，運營得很成功，售價一百萬，前幾年在國內(nèi)買的不錯，估計已經(jīng)賣了近百臺。以上兩種外骨骼都是大家伙，也非常昂貴，它們的康復(fù)訓練方式是減重步態(tài)訓練，也即通過懸吊等裝置抵消人體重力，再通過電機帶動人腿做行走訓練。
大艾機器人
大艾機器人也是一家從外骨骼機器人切入市場的初創(chuàng)企業(yè)，幫助下肢運動功能障礙患者重新獲得行走能力。相比于其他外骨骼機器人，大艾機器人的特點在于除了真實步態(tài)輔助行走外，還增加了多進程、多模式的康復(fù)訓練功能，進行步態(tài)矯正，能夠為因脊髓損傷、腦損傷、骨折術(shù)后、人工關(guān)節(jié)置換、腦腫瘤術(shù)后等原因造成的下肢運動功能障礙的患者提供整個康復(fù)過程中評估、診斷、訓練等所需的裝備與系統(tǒng)。
邁步機器人
邁步機器人發(fā)布的第三代外骨骼機器人產(chǎn)品BEAR H1主打?qū)I(yè)醫(yī)用級的外骨骼機器人，其客戶以醫(yī)療機構(gòu)為主。通過骨骼級的分析，可以方便醫(yī)生準確了解患者的步態(tài)與足底狀況，且能夠進一步挖掘激發(fā)患者殘存的肌體功能，糾正患者的行走姿態(tài)，最終恢復(fù)正常行走能力。
傅利葉智能科技
據(jù)傅利葉智能發(fā)布Fourier X1第一代產(chǎn)品。
