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“钢铁侠”时代即将来临！帮助搬运重物、重型工具； 辅助截瘫患者站起来； 在恶劣环境下帮助抢险救援…… 外骨骼机器人的出现，宣示着钢铁侠时代即将来临！ 什么是外骨骼机器人？ 外骨骼原指为生物提供保护和支持的坚硬外部结构，比如蟑螂、甲虫等硬壳昆虫或虾、蟹之类的甲壳类动物。 人类、鸟类等具有皮毛的动物则都属于内骨骼结构。而在外骨骼基础上加上机器人的概念则意味着，它可自主移动。 外骨骼机器人技术是融合传感、控制、信息、融合、移动计算,为作为操作者的人提供一种可穿戴的机械机构的综合技术。与服务机器人不同的是，外骨骼机器人需要与人体接触，通过传感器收集人体意图，进行机械反馈。 作为机器人领域的一个分支，外骨骼机器人的研究从1960年开始从未间断，而这项技术不仅可使人类拥有大力水手、钢铁侠般的超能力，更是帮助残疾甚至瘫痪人士重新站立行走。如果说2018年机器人市场的规模将达1031亿美元之高，那么外骨骼机器人则是定这千亿市场不得不提的一个领域。 目前在外骨骼机器人市场上，主要分为两大类：增强型外骨骼机器人和康复型外骨骼机器人： 增强型外骨骼机器人公司 增强型外骨骼机器人公司主要分布在美国和日本。日本Tmsuk公司成立于2000年，最著名的是04年推出的被称为“超级救援机器人”的T52Enryu液压驱动机器人。这款机器人重达5吨，身高达3米，在长冈技术科学大学的测试中，T52Enryu举起了一辆汽车。这款机器人位于环太平洋地震带上，对于地震频发的日本来说，在救援和现场清理有很大帮助。 在外骨骼机器人大推力的竞赛上，美国老牌工业企业Sarcos Robotic动作更加频繁，这家公司在2002年开始转战路线，开发商业机器人，并相继推出了Guardian XOS系列，S系列等多款外骨骼产品，涉足军工、航空、航海以及安全等多个领域。Sarcos的外骨骼机器人主要具备三大特点：通过操作者的反应和直觉来控制机器人、利用传感反馈使操作者可看见、听见或感觉到机器人的感官、随身携带电源可支持数小时紧急自主操作。 军用外骨骼机器人HULC 世界上最大的国防承包商Lockheed Martin与Berkeley Bionics合作并研发出军用外骨骼机器人HULC。这一设备的体积并不大，可轻松放入拉杆箱中，而穿戴起来也十分方面，只需将脚踩在托盘上，固定好大腿、腰部和肩部的系带，HULC就可通过传感器获得行动者的意图，并驱动液压组建做出相应动作，保证设备的动作与穿戴者一致。 国际三大主流康复型企业 目前市场上做康复型外骨骼机器人的公司较多，在这些机器人中由以下肢辅助机器人为主，主要面向瘫痪、中风、衰老所导致的行动不便。 以色列的Rewalk、日本的Cyberdyne、以及美国的Ekso ，已经成为这一领域的三大主流公司。以色列的Rewalk成立于2001年，现已推出两款外骨骼机器人产品Rewalk -Personal和Rewalk Rehabilitiation。前者适合在家庭、工作等社交环境使用，后者则主要针对临床修复，为患者提供物理治疗方式。 创始人山海嘉之与外骨骼机器人HAL HAL重达23公斤，由充电电池驱动，续航时间接近2小时40分钟，它可以通过运动神经元获取大脑的神经信号，它最神奇之处在于可探测到皮肤表面非常微弱的信号，之后通过动力装置控制肌肉和骨骼的移动。在HAL的帮助下佩戴者不仅可以进行正常的日常生活，还可以完成站立、步行、攀爬、抓握、举重物等高难度动作。 20世纪末UC Berkeley也开始了外骨骼机器人的研究，并研发出可通过控制杆进行操作的电力增力型外骨骼机械手。2005年作为UC Berkeley机器人和人体工程学实验室的研究分支的Berkeley Bionics成立了，2009年与Lockheed Martin共同利用HULC技术开发出智能仿生外骨骼“eLEGS”，帮助残障人士回复站立和走路功能。 Ekso公司的康复型外骨骼机器人Ekso GT 两年后，该公司更名为Ekso Bionics，也就是康复型外骨骼机器人三大主流公司之一。在公司更名的同时，其产品eLEGS也更名为Ekso GT，2016年这一产品获得了FDA的认证，成为首个获得FDA许可的用于中风及偏瘫患者的外骨骼设备。这一产品的手机高达10万美元，如此高昂的价格也自有道理，它包含FirstStep（康复治疗师辅助进行）、ActiveStep（用户自主控制模式） 和ProStep（自动感应用户身体动作触发每一步）三种行走模式，目前在全球179多个康复中心使用。去年该公司还推出了Smart Assist 和 Ekso Pulse 两款辅助软件，前者可为医生和理疗师提供最新的治疗方案，Ekso后者则可在线衡量病人康复进展情况。 无论是增强型还是康复型外骨骼机器人，都将是实实在在解决人类生活中的问题，市场的存在就决定了外骨骼机器人技术存在的必要。 |
