站立行走不是梦！盘点外骨骼机器人产品

一、Rewalk

Rewalk是一个由以色列制造商ReWalk机械公司设计制造的外骨骼系统，主要用途是协助下肢瘫痪的病人能够再次站立行走，是目前全球最成功的外骨骼康复机器人之一。

ReWalk Robotics旗下共有两款产品，分别是ReWalkPersonal和ReWalk Rehabilitation。前者主要适合家庭、工作或社交环境中使用，通过传感器和监控器，使患者站立、和爬楼。后者则是用于临床修复，为瘫痪患者提供物理治疗方式，包括减缓瘫痪导致的肢体疼痛、肌肉痉挛、帮助肠道消化系统、加速新陈代谢等。

ReWalk系列机器人主要由3个部分组成：1、软件控制系统；2、机械支撑和动力系统；3、传感器系统。ReWalk系列机器人采用了体感芯片，捕捉患者的肢体动作，帮助行走。通过电池驱动关节部位的电机，组成电动腿部结构，在行走过程中可以感应患者重心的变化，模仿自然行走的步态，并能根据实际情况控制步行速度。患者可自行完成安装和拆卸。

不过，接近7万美元的ReWalk产品实在昂贵。ReWalk公司希望各保险公司、政府项目来为瘫痪患者来承担费用，比如退伍军人管理局和政府医疗项目等。

二、赛百达因”(Cyberdyne)

日本科技公司“赛百达因”(Cyberdyne)，它创造了全球首个获得安全认证的外骨骼机器人。

HAL-5是一款半机器人，拥有自我拓展和改进功能。HAL-5是一款可以穿在身上的机器人，高1600毫米，重23公斤，利用充电电池(交流电100V)驱动，工作时间可达到近2小时40分钟。它具有能按照人（即穿着者）的意志而动作的随意制御功能，同时还具有机械性的自律制御功能，它使人的脑神经和筋骨系统与机器人成为一个整体结构，并作为人体的一部分发挥相应的功能。

这款产品最吸引人的地方是意念控制。它的身体会根据大脑向筋骨系统发出的运动指令而动作，身体在动作的时候，会有微弱的生物电位信号溢出到皮肤的表面，HAL就是在测得皮肤表面的生物电位信号的同时，通过安在关节部位的动力装置来发挥作用的。

HAL-5可以帮助佩戴者完成站立、步行、攀爬、抓握、举重物等动作。在2010年的时候，双腿因车祸而造成瘫痪的48岁日本人内田靖史，借助HAL外骨骼系统成功登上了瑞士阿尔卑斯山海拔4000多米的布来特峰，使得CYBERDYNE名声大噪。不过由于价格定位在15万美元，能购买的人群相当有限。由于产品不菲的使用成本，所以公司使用租借的方式来分散化高昂的费用，比如每月大约1700美元的价格（租赁时间如果超过一年将获得更低廉得月租费用）进行租赁使用。目前，致力于开发出更轻便且更便宜的型号，相信届时将有更多的人凭借这一技术恢复行动能力

三、松下可穿戴外骨骼

松下一直在研究动力外骨骼装置。2015年网络消息显示，松下最外骨骼装置AWN-03已经开始量产。AWN-03在设计上进行了大幅改良，它采用松下最新的小型高功率马达控制体积，碳纤维材料和树脂传动齿轮的利用使其相比金属制品轻了50%。松下AWN-03当时预计售价100万日元（约合人民币5.03万元），月产能约1000台。现在具体售价不详。

松下三款属于“外骨骼”的装备，代号为 AWN-03、PLN-01、Power Loader，三者基本架构相似，功能也相近。当外骨骼的传感器检测到使用者弯腰举起重物时，电机通过传动装置为人体的四肢提供外部动力，减少人体的负担。

三、Phoenix SuitX

2016年上半年，加州公司suitX发布了宣称全球价格最实惠的可移动机械外骨骼Phoenix，不面向的是残疾人士，其利用发动机帮助穿戴者移动双腿。后来，这家公司带来了一款非发动机版的机械外骨骼--MAX（全称Modular Agile Exoskeleton），它能让更多的人的生活变得更加轻松。据了解，MAX主要为在建筑工地、工厂、仓库等需要搬运重物的工作场所的人员设计。

极简的设计外加先进的嵌入式智能微小组件是Phoenix能够控制其重量和成本的重要原因，外骨骼设计采用模块化设计，主要分为一个髋关节模块，2个膝关节模块和2个脚模块，客户可以单独使用或连接在一起，形成一个完整的系统。SuitX可以在用户不脱下来的情况下完成坐在轮椅上然后站起来继续行走然后再坐下的整个过程， *** 作起来也十分方便。

四、ExoAtlet

是一家成立于 2010 年的初创公司，由俄罗斯政府级的孵化器 Skolkovo 扶持。于 2009 年由时任总统的梅德韦杰夫宣布成立。

ExoAtlet Ⅰ基本适用于任何下半身瘫痪的患者，只要上肢功能基本完整（因为需要拄着拐杖），它能帮助患者实现基本的行走、爬楼梯及一些特殊的训练动作。ExoAtlet Pro 功能更多：测量脉搏、电刺激、给予既定的行走模式（让病人训练不同种类的步态，比如原地踏步）等。

发明者介绍，在为期 13 个临床实验阶段，至少有 65 位患者使用了 ExoAtlet，总行程达 143 公里，“ExoAtlet 已经被证明是安全的”。据悉，目前 ExoAtlet 已经完成了第六代样机，然而研发时间只花费了约 2 年半，其团队从最初的 5 人发展到目前的 25 人。

五、傅利叶智能

2017年3月17日，傅利叶智能在上海国际贵都大酒店举行了一场发布会，推出了公司下肢康复机器人Fourier X1。公司CEO顾捷在会上提出了上述关于器官的说法，并表示，近视眼患者戴上一副眼镜就可以和正常人一样看书，无法行走的残疾人如果穿上一套外骨骼机器人，就可以像普通人那样迈步行走，那么这种机器人也会成为一些残障人士的「器官」

Fourier X1通过19个不同的传感器和11个分布式CPU模块，能够“感知”患者在步行中的变化，“思考”患者的意图并通过电机帮助患者“执行”步行动作，通俗来讲就是使得机器人拥有了“触觉”。同时，机构上还设计了直观的指示灯，可以看到患者的力量变化。

国外平均一台机器人的价格在60万元~100万元，普通百姓购买压力极大。而傅利叶智能此次发布的下肢外骨骼机器人Fourier X1产品，据估算，投入市场后其价格将为国外同类产品的1/3至1/5。

六、尖叫科技S1

国内创业团队尖叫科技展示了其最新的外骨骼产品 S1，CTO 李牧然介绍说，相比国外的外骨骼产品，S1 将大幅降低外骨骼产品的价格门槛。价格方面，公司十分保守地表示「将在 10 人民币以内」

S1 整体材料使用了铝镁合金和碳纤维，在兼顾韧性和强度同时，很好地控制了材料成本；膝盖和髋关节部位有两处驱动电机，可以支持使用者完成站立、行走、攀爬楼梯等动作，自由度可以满足下肢日常活动的需要；同时，S1 在尺寸上将提供多个型号，每个型号还能进行一定的微调，可以很好地适配不同用户的体型。

（样机行动图）

七、迈步机器人BEAR H1

2017年11月11日下午，深圳市迈步机器人科技有限公司在深圳发布其首款面向偏瘫患者的外骨骼机器人BEAR H1。这款机器人指向非常明确：帮助那些偏瘫患者们重新站立行走。

BEAR H1拥有带动力的6关节（双侧髋、膝、踝），和髋部旋转辅助关节，可实现自然步态，适合身高150-190cm之间，体重小于85Kg的患者使用，并且其外骨骼尺寸可调，步态监测评估系统，还可通过触摸屏实时展示。

迈步机器人CEO陈功透露，迈步的外骨骼机器人产品投入市场后，不仅功能更多，价格将只有国外同类产品一半甚至1/3，在价格上优势明显。

八、大艾机器人

目前，大艾已经推出了 AiLegs 双足型下肢外骨骼康复训练机器人与 AiWalker 移动台架型下肢外骨骼康复训练机器人两款核心产品。

AiLegs 主要针对中后期康复阶段患者的训练。其产品由钛合金打造，重约 20 公斤，续航能力达 8 小时，最高承重达 100 公斤，可以根据患者不同的体型快速调节尺寸，方便多人使用。AiLegs 外形酷似人体下肢，腰部和腿部分别设有固定带，同时装有多个传感器、驱动器和控制器，患者可以通过控制器控制机器人前进的速度，使机器人能以类人的自然行走步态、真实的行走方式，支撑并带动下肢运动功能障碍患者进行康复训练。且能够进一步挖掘激发患者残存的肌体功能，纠正患者的行走姿态，以达到重塑患者行走能力的目的。

AiWalker 功能类似，但其配有类似学步车的移动台架，可以供早期康复患者使用。在康复训练行走过程中对患者腰部以上身体形成有效支撑、稳定骨盆。同时也适合对不同体重的患者进行减重式康复训练。

注明：以上素材来自网络公开报道整理加工，如有不妥，请留言联系。

文|佘凯文

来源|智能相对论（aixdlun）

在《复联4》中，陪伴我们多年的钢铁侠，托尼.史塔克还是在不舍中离我们而去（不.是.剧.透），钢铁侠这一形象，曾拯救漫威于将倾，他同样也是很多人打开科幻世界大门的领路人。

多少人，特别是男孩，在当初看完钢铁侠后会幻想什么时候自己也能拥有这么一套机甲，时至今日这个梦想离我们越来越近。

外骨骼设备已在多领域落地

钢铁侠的战甲其实就是一套外骨骼穿戴式设备，也可以称为穿戴式机器人，这类设备对于技术要求很高，需要集人工智能、传感、移动控制、信息、能源、驱动系统等等于一体。

外骨骼机器人能够为穿戴着提供动力，其应用范围十分广泛，国内外已经出现很多较为成熟的产品。

在实际落地中，外骨骼设备主要分布在两个方向，一是增幅型、一是辅助型，前者主要运用在军事及工业领域，后者则在医疗领域较为常见。

外骨骼机器人的概念最早是来源于军事领域，2000年左右，美国军方产生了培育超级士兵的想法，“外骨骼机器人”在此时被提出。

美国军方期望通过这类外骨骼穿戴式设备来提高士兵们的单兵能力，由外部机械进行增幅，使其在速度、 *** 跳、力量等方面获得提升。

目前比较有名的军事外骨骼机器人有美国雷神公司的XOS以及洛克希德马丁公司的人类外骨骼负重系统。

近几年，国内对于军事外骨骼机器人的重视程度也越来也高，例如中国兵器集团、中国航天工业集团、中国科学院自动化研究所等单位都在进行这方面技术的研发。

像在电影《流浪地球》中，外骨骼设备也多次出镜，例如配备加特林的机型手臂，还有最后齐心协力推动“顶针”所使用的增幅手套，都属于外骨骼设备。

在军事领域外，目前外骨骼设备运用最多的当属医疗康复领域。在该领域外骨骼设备主要是用在残障人士及老年人身上，在拥有外骨骼机器人后，可以帮助恢复行走能力，或者直接赋予重新站立行走的能力。

在这方面比较著名的有美国EksoEkso Bionics公司，早在2012年，其设备就已经开始像医院和康复中心提供。

国内方面，近几年也涌入了一大波公司，包括傅利叶智能、尖叫 科技 、大艾、迈步、程天 科技 等等。

这些公司相比国外大型公司起步较晚，但目前都已经拿到市场融资，说明市场对于外骨骼机器人的前景十分认可。

大艾旗下的外骨骼机器人，于2018年6月成为中国首个通过CFDA认证的下肢外骨骼机器人。

特别在国内市场，据国家邮政局发布的数据显示，2018年我国快递业务量达到507.1亿件，外骨骼设备对于相关从业人员而言变得十分必要。

京东在2017年就为旗下员工配备了外骨骼机器人，虽然京东早已开始部署无人仓储系统，但仍需要人工来协助机器工作。员工每天弯腰几千上万次分拣快递，长此以往，铁打的身体也受不了。

京东的外骨骼机器人运用了压力传感器、陀螺仪、无线传导等技术和仪器，凭借动力学原，帮助工人减轻负重，减少身体损伤，并大幅度提升效率。借助外骨骼设备的动力系统，即便是女性员工也能轻松搬运15KG的货物。

除了以上领域，外骨骼机器人还在救灾、抢险等场景得到广泛运用。

你与“钢铁侠”之间只差450000刀

如果说上面那些设备看起来与“钢铁侠”还有差距，那么接下来这套你应该会满意。

英国的一家公司Gravity Industries研发了一套“飞行装甲”Jet Suit，穿上它你便可以像钢铁侠一样，感受飞行的乐趣。

这套设备带有6 个迷你飞行引擎，各重22公斤，分别装上4 个于双手臂以及两个于小腿或背上，使用锂电池启动，之后通过燃烧燃料的方式持续提供动力，穿戴着通过改变身体方向来控制飞行。

在飞行高度及速度方面，Jet Suit一定超过了你的预期，其最高飞行高度可达将近4000米，而最快时速接近89公里每小时。

2017年，Jet Suit还创造了身体控制喷气发动机动力套装中速度最快的吉尼斯世界纪录，并且还入选《时代》杂志，2018年度代“年度最佳发明榜单”。

这套设备的研发，其主要目的是为了让人类重新思考未来飞行的模式，但目前而言技术还远远无法满足实际需求，在启动后每分钟会消耗4公升的燃料，飞行时间最多持续9分钟。

好消息是，Jet Suit已经在英国的Selfridge百货公司进行出售，其售价为45万刀（约300多万人民币），并且全球限量9套。

目前，Gravity Industries正打算推出一个世界级重力竞赛系列，各家凭借自己的飞行装备进行角逐，已经在与可能的主办城市、媒体单位和赞助商就赛事具体运行进行讨论，最快可能会在今年年底。

说起来，这套设备其实并没有太多实际功能，只能用来 娱乐 ，虽然全球限量9套，但我想应该还没卖完，钱多任性的朋友们，不妨可以考虑入手一套，毕竟300万在北上广的市中心也只够买个厕所，但有了它你可能就是下一个“钢铁侠”。

外骨骼机器人在国内的商业化还有难题

虽然强大的功能性和庞大的市场需求，让外骨骼机器人已经踏上了商业化的进程，但结果并不如想象中美好。以医疗康复外骨骼设备为例，三个方面的问题不解决，市场将无法达到期望的高度。

首先，价格问题是外骨骼机器人大规模普及性应用的最大绊脚石。受硬件技术影响，目前国内大部分外骨骼机器人公司还无法实现大规模量产，这导致了产品价格高居不下。

大体上一台普通国产医疗外骨骼机器人的售价大概在20-50万左右，虽然相比美国、日本的进口产品动辄100万，甚至200万一套的价格要低出很多，但这依然不是普通民众可以接受的价格。

2016年，尖叫 科技 CTO李牧然表示“我们希望三年内能达到一台大家电的价格。”现在3年过去了，但产品价格基本没有什么变动。

在价格不变的情况下，将设备纳入医保范畴，或许可以解决用户“用不起”的难题，但显然这不是一时半会能够实现的，所以产品价格无法下调，其商业化进程注定艰难。

其次，技术问题理所当然也会成为拦路虎。虽然目前外骨骼机器人在医疗康复领域的应用相对成熟，但由于国内行业起步较晚，在技术方面一度被美、日等国垄断，并且在上游核心零部件方面也严重依赖国外。

另一大技术难题体现在续航方面，目前外骨骼机器人还是以蓄电池供电，续航能力上还远远达不到24小时的使用要求，使用者的活动范围受到电池的容量和效率极大的限制。如何提高能源容量或改变现有充电方式，来扩大使用者活动范围及效率成为了关键问题。

最后，外骨骼机器人作为一种贴身设备，被视为人类身体的外延，那么其舒适性也非常重要。虽然穿戴式外骨骼设备的研究已经比较成熟，但对于民用舒适性还没有足够重视。

对于外骨骼机器人而言，其在人机工程学这一与使用者密切相关的领域投入得还稍显不足。

目前大多数医疗康复外骨骼设备都是采用的捆绑穿戴，而这种穿戴方式会给人带来压迫感，十分不舒服。在热湿舒适性和触觉舒适性方面，其标准也还需要提高。

因此，这三个决定性问题无法得到解决，外骨骼机器人商业化发展就难入正轨。只有当解决这些现实问题，外骨骼机器人才能在广阔的市场中，取得高速且持久的发展。

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