3月份的全國兩會，記者們的鏡頭不僅記錄了大大小小的會議，還少不了關注同樣打拼在新聞一線的同行們——這不，記者就扛著這個大家伙在兩會現場進行直播，設備塊頭之大讓媒體同行們都忍不住圍觀了。
說該設備有二十多斤重，連美女都變身為“女漢子”沖到報道一線啦。此情此景讓網友不禁感嘆，媒體行業居然成為搶先裝備了外骨骼的行業。
其實，外骨骼離我們并不遙遠。第一件具有劃時代意義的機械外骨骼衣早在2002年就已在美國出現，之后，隨著相關技術不斷發展，經過包括研究機構、大學在內的多家機構不斷研發和改進，這件機械外骨骼衣有望在2018年上市（戰術突襲輕甲項目（TacticalAssault Light Operator Suit, TALOS））。在中國，圍繞外骨骼的研究也一直在有序進行中。
去年冬天，劉強東在頭條號上發布視頻，曬出京東公司為物流工作人員研發了一款外骨骼機器人，佩戴在工作人員的背部，以盡量減少頻繁彎腰拿取商品造成的腰椎損傷。
無獨有偶，福特公司宣布與Ekso Bionics公司合作，在美國的兩家汽車工廠內對外骨骼機器人進行測試，并展示出了實際應用的視頻。這款機器人能夠幫助工人減輕五到十五磅的重量，從而減緩每天4600個日常高空作業任務對工人上半身所造成的壓力。
有京東和福特這樣的知名公司帶頭，可以預見，外骨骼機器人將很快在各大工廠應用起來。對普通員工來說，借助外骨骼機器人能夠減輕工作中身體的負重壓力，降低肩周炎、腰椎鍵盤突出等常見慢性疾病的發病率，確實是令人欣喜的好消息。
為關心員工的好公司點贊的同時，我們不禁想搞明白，外骨骼機器人到底是什么高科技？那么我們穿上了它，是不是就擁有了鋼鐵俠的超強能力呢？
一.外骨骼機器人是什么
外骨骼機器人是融合傳感、控制、信息、融合、移動計算,為作為操作者的人提供一種可穿戴的機械機構的綜合技術。
作為機器人領域的一個分支，外骨骼機器人的研究從1960年開始從未間斷，而這項技術不僅可使人類擁有大力水手、鋼鐵俠般的超能力，更是幫助殘疾甚至癱瘓人士重新站立行走。如果說2018年機器人市場的規模將達1031億美元之高，那么外骨骼機器人則是定這千億市場不得不提的一個領域。
二.半個多世紀的難題：意圖獲取
外骨骼原指為生物提供保護和支持的堅硬外部結構，比如蟑螂、甲蟲等硬殼昆蟲或蝦、蟹之類的甲殼類動物。人類、鳥類等具有皮毛的動物則都屬于內骨骼結構。而在外骨骼基礎上加上機器人的概念則意味著，它可自主移動。
外骨骼機器人也稱可穿戴機器人，融合傳感、控制、信息、融合、移動計算等技術于一身，涉及擬人化機械結構設計、驅動系統選擇、能源問題及控制系統原理等關鍵技術。
與服務機器人、教育機器人等不同的是，外骨骼機器人需要與人體接觸，通過傳感器收集人體意圖，進行機械反饋，而如何準確獲得人體的意圖，也正是外骨骼機器人研發的難點，而如今人工智能技術的發展，將有望解決這一開發難題。
與水下機器人類似，外骨骼機器人的最初研究也是在軍用領域。早在上世紀60年代，美國軍方便率先開展了外骨骼機器人的研究，目的是設計增強型軍用裝甲，同期康奈爾大學也開展了外骨骼機器人的研究，至今已有半個多世紀了。早期的一批研究機構還包括，知名院校如MIT、加州伯克利分校、密西根州大學等。
三.國內外研究方向
美國和日本在外骨骼機器人的研究上起步較早，研究成果和專利也更為豐富。尤其在動力系統方面，不僅出現了電力驅動、液壓驅動甚至是氣動等多種方案。這三種方案適用于不同的產品，也各有優勢，電力驅動的機器人的動力更強勁，但人體負重較大，而液壓驅動和氣動的機器人則較為輕便。
而中國的外骨骼機器人目前仍以學術研究為主，中科院、電子科技大學、北航等都在開展外骨骼機器人的研究。除了學術研究外，部分院校還開始探索“產學研”的模式，如依托于北航的大艾機器人、東南大學與科遠股份的合作研究等。
四.兩大陣營
在市場方向上，外骨骼機器人的玩家主要戰隊兩大陣營：增強型、康復型。增強型主要在于軍事和工業用途上，康復型主要應用于醫療領域，幫助行動不便者重獲行走能力。
我們整理了國內外的外骨骼機器人玩家，發現松下、Festo等大公司已經入局外骨骼機器人的研發，同時，美國、加拿大、中國也出現了不少創企，并推出了多款產品。
1、增強型外骨骼機器人公司
增強型外骨骼機器人公司主要在美國和日本。成立于2000年的日本Tmsuk公司在2004年推出了被稱為“超級救援機器人”的T52Enryu液壓驅動機器人，這款機器人重大達5噸，身高達3米，在長岡技術科學大學的測試中，T52Enryu舉起了一輛汽車。這款機器人對于位于環太平洋地震帶上，對于地震頻發的日本來說，在救援和現場清理有很大幫助。
在外骨骼機器人大推力的競賽上，美國老牌工業企業Sarcos Robotic動作更加頻繁，這家公司在2002年開始轉戰路線，開發商業機器人，并相繼推出了Guardian XOS系列，S系列等多款外骨骼產品，涉足軍工、航空、航海以及安全等多個領域。Sarcos的外骨骼機器人主要具備三大特點：通過操作者的反應和直覺來控制機器人、利用傳感反饋使操作者可看見、聽見或感覺到機器人的感官、隨身攜帶電源可支持數小時緊急自主操作。
世界上最大的國防承包商Lockheed Martin與Berkeley Bionics合作并研發出軍用外骨骼機器人HULC。這一設備的體積并不大，可輕松放入拉桿箱中，而穿戴起來也十分方面，只需將腳踩在托盤上，固定好大腿、腰部和肩部的系帶，HULC就可通過傳感器獲得行動者的意圖，并驅動液壓組建做出相應動作，保證設備的動作與穿戴者一致。
2、國際三大主流康復型企業
目前市場上做康復型外骨骼機器人的公司較多，而我們的統計不包括大型醫療康復設備，僅僅指的是可穿戴并可進行自由活動的外骨骼機器人，在這些機器人中由以下肢輔助機器人為主，主要面向癱瘓、中風、衰老所導致的行動不便。
以色列的Rewalk、日本的Cyberdyne、以及美國的Ekso，以及成為這一領域的三大主流公司。以色列的Rewalk成立于2001年，現已推出兩款外骨骼機器人產品Rewalk Personal和Rewalk Rehabilitiation。前者適合在家庭、工作等社交環境使用，后者則主要針對臨床修復，為患者提供物理治療方式。
2004年，在日本政府的資助下，日本筑波大學教授山海嘉之成立了Cyberdyne公司，次年便在愛知世博會上推出其旗艦產品HAL（Hybrid Assistive Llimb，即混合輔助假肢），并憑借這一系列機器成為日本最著名的機器人公司。HAL重達23公斤，由充電電池驅動，續航時間接近2小時40分鐘，它可以通過運動神經元獲取大腦的神經信號，它最神奇之處在于可探測到皮膚表面非常微弱的信號，之后通過動力裝置控制肌肉和骨骼的移動。在HAL的幫助下佩戴者不僅可以進行正常的日常生活，還可以完成站立、步行、攀爬、抓握、舉重物等高難度動作。
20世紀末UC Berkeley也開始了外骨骼機器人的研究，并研發出可通過控制桿進行操作的電力增力型外骨骼機械手。2005年作為UC Berkeley機器人和人體工程學實驗室的研究分支的Berkeley Bionics成立了，2009年與Lockheed Martin共同利用HULC技術開發出智能仿生外骨骼“eLEGS”，幫助殘障人士回復站立和走路功能。
兩年后，該公司更名為Ekso Bionics，也就是康復型外骨骼機器人三大主流公司之一。在公司更名的同時，其產品eLEGS也更名為Ekso GT，2016年這一產品獲得了FDA的認證，成為首個獲得FDA許可的用于中風及偏癱患者的外骨骼設備。這一產品的手機高達10萬美元，如此高昂的價格也自有道理，它包含FirstStep（康復治療師輔助進行）、ActiveStep（用戶自主控制模式）和ProStep（自動感應用戶身體動作觸發每一步）三種行走模式，目前在全球179多個康復中心使用。去年該公司還推出了Smart Assist和Ekso Pulse兩款輔助軟件，前者可為醫生和理療師提供最新的治療方案，Ekso后者則可在線衡量病人康復進展情況。
五.我國外骨骼機器人市場現狀
外骨骼機器人最成熟的應用領域是在醫療康復，而在醫療康復領域則存在兩大痛點問題，一是在康復領域主要采用人工進行一對一的訓練，在治療案例以及數據上也十分欠缺，這就導致康復領域尚未有標準化的流程，加之國內專業的康復師極其缺乏，醫院的治療效率有待提高。二是即便是在醫院訓練過的患者，有些在訓練后還會有后遺癥，這將使其在生活中遇到走路不便等障礙。
在使用外骨骼機器人進行訓練時，醫生為外骨骼機器人設置參數，接下來就由外骨骼機器人帶領患者進行一步一步的重復性訓練。與一對一治療相比，在外骨骼機器人的幫助下，一個醫生可實現一對十，甚至是一對二十的效果，效率也極大的提升了。
目前，國內的外骨骼市場沒有發展起來的原因，最大的絆腳石依然是技術本身。首先，我們前面也提到對人體意圖的收集是最難的點，其次，由于兩足行走是非常復雜的，而把人放在機器里也有極大的安全風險的，因此國內的醫療器械是需要通過CFDA認證才可上市銷售的。此外，除了受控制最嚴格的環境，而這些外骨骼機器人僅能因對一些特定情況，對于更多的情況則束手無措。
六.外骨骼市場亟待挖掘
據調查顯示，目前我國的康復醫院中民營的比例已達到58.1%，相對于公立醫療機構壁壘高、建設費用高等問題，民營醫療機構的采購周期短、更注重性價比，這將為國產外骨骼機器人提供市場機會。
無論是增強型還是康復型外骨骼機器人，都將是實實在在解決人類生活中的問題，市場的存在就決定了外骨骼機器人技術存在的必要。而目前外骨骼機器人市場的技術、資金、人才等都不充足，還有待開發。
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