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| 本文作者： 王金旺 | 2019-08-28 20:11 |
1890年，一位叫尼古拉斯·亞根的俄羅斯人發(fā)明了一種用壓縮空氣包為動力的類外骨骼系統(tǒng)；1917年，美國發(fā)明家開發(fā)了一種以蒸汽為動力的外骨骼機(jī)器人；1970年，通用電氣設(shè)計(jì)的Hardman系統(tǒng)，包含了30多個(gè)關(guān)節(jié)，能舉起1500磅的重量。
8月29日，在2019世界機(jī)器人大會上，物流外骨骼機(jī)器人領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)企業(yè)鐵甲鋼拳創(chuàng)始人王潮告訴雷鋒網(wǎng)，鐵甲鋼拳將在今年9月正式推出其第一款物流領(lǐng)域通用外骨骼機(jī)器人。
從研發(fā)到應(yīng)用，外骨骼機(jī)器人已經(jīng)走過了第一個(gè)百年。外骨骼機(jī)器人也從最初的軍用領(lǐng)域，開始在醫(yī)療、工業(yè)、物流等領(lǐng)域零星有所應(yīng)用，包括美國的Ekso Labs、以色列的Rewalk、日本的CyberDyne、松下的外骨骼機(jī)器人雖然巨貴（ReWalk 6.0系統(tǒng)售價(jià)約為7.7萬美金，Cyberdyne的產(chǎn)品售價(jià)更是高達(dá)20多萬美金），但是也已有產(chǎn)品逐漸落地應(yīng)用。
相對而言，國內(nèi)外骨骼機(jī)器人更多仍處于研發(fā)階段，包括部分企業(yè)已經(jīng)商用的外骨骼機(jī)器人主要仍是與高校、企業(yè)合作，以研發(fā)平臺形式對外輸出。
“2018年下半年起，中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量同比增長放緩，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入深度調(diào)整階段，拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域、提質(zhì)增效成為產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的迫切需求。”工業(yè)和信息化部副部長辛國斌在2019世界機(jī)器人大會上談到。
機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)入深度調(diào)整期后，2019年，外骨骼機(jī)器人市場迎來新機(jī)遇。
醫(yī)療外骨骼機(jī)器人所處領(lǐng)域，又稱康復(fù)行業(yè)，主要用于幫助病人做步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練。國內(nèi)這一賽道已經(jīng)涌現(xiàn)了眾多初創(chuàng)企業(yè)，包括大艾、邁步、尖叫科技、傅利葉智能等均是近些年來這一領(lǐng)域的明星企業(yè)。在這些企業(yè)中，就融資情況來看，普遍在2017年-2018年已經(jīng)完成Pre-A輪融資，傅利葉智能則在今年7月對外公布了千萬元級B輪融資。
與此同時(shí)，傅利葉在今年1月對外發(fā)布了其外骨骼機(jī)器人開放平臺EXOPS。在接受雷鋒網(wǎng)采訪時(shí)，傅利葉智能CEO顧捷表示，“目前，部分高校將外骨骼機(jī)器人跟腦電結(jié)合，進(jìn)行腦機(jī)接口方面的開發(fā)。而原本腦機(jī)接口的開發(fā)都是基于腦電、神經(jīng)控制這一塊，EXOPS平臺通過跟國際領(lǐng)先技術(shù)的結(jié)合，可以創(chuàng)造出一些新的科研方向。此外，通過和表面的肌肉電信號等進(jìn)行結(jié)合，可以提供一些人機(jī)交互方面更先進(jìn)的控制方法。”
現(xiàn)階段，西安交大、帝國理工、墨爾本大學(xué)都有在做腦電方面的研究，而香港理工，則專注于經(jīng)顱磁刺激和外骨骼機(jī)器人相結(jié)合的研究，這些都是目前世界上神經(jīng)康復(fù)和機(jī)器人康復(fù)領(lǐng)域中非常前沿的方向。
盡管如此，我國康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)業(yè)還處于發(fā)展初期階段，即使部分已經(jīng)獲得各類醫(yī)療認(rèn)證的外骨骼機(jī)器人，更多企業(yè)仍將大部分精力投入在這些醫(yī)療外骨骼機(jī)器人研發(fā)上，真正商業(yè)應(yīng)用的產(chǎn)品主要還是在關(guān)節(jié)康復(fù)設(shè)備上，諸如傅利葉智能的腕關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)康復(fù)設(shè)備，邁步機(jī)器人的手部康復(fù)設(shè)備等。這些產(chǎn)品目前主要也是與醫(yī)院合作（或租或賣）。
左圖為傅利葉智能M1-W腕關(guān)節(jié)康復(fù)機(jī)器人，右圖為邁步手部康復(fù)機(jī)器人
工業(yè)外骨骼機(jī)器人發(fā)展如何？
松下在這方面發(fā)展較早，早在2014年就公開了其外骨骼機(jī)器人的項(xiàng)目。據(jù)雷鋒網(wǎng)此件報(bào)道，松下為了讓普通工人能夠輕松負(fù)重15公斤的重物到處移動，做了一個(gè)輕便版的外骨骼支架。在背部、大腿、小腿到腳部的區(qū)域里用碳纖維材料支撐，配合著可以由傳感器喚醒的動力馬達(dá)，可以輕松地幫人負(fù)重15公斤工作。
此外，包括美國的Ekso Bionics、suitX都已經(jīng)推出了自家工業(yè)用外骨骼機(jī)器人，其中，Ekso Bionics公司的上肢外骨骼機(jī)器人EksoVest已經(jīng)應(yīng)用到福特汽車流水線的頂部作業(yè)。
2018年4月，傅利葉智能的聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO徐振華創(chuàng)立了傲鯊智能，與傅利葉智能不同，傲鯊智能主要從事工業(yè)外骨骼機(jī)器人研發(fā)。
整個(gè)工業(yè)外骨骼機(jī)器人從技術(shù)路線上可以分為兩類：機(jī)械助力外骨骼機(jī)器人和伺服驅(qū)動/電助力外骨骼機(jī)器人。新一代電助力外骨骼機(jī)器人已有諸如美國Sarcos公司已有研發(fā)電助力外骨骼機(jī)器人，Sarcos研發(fā)了液壓助力的大型軍用外骨骼機(jī)器人，但是由于重量和成本較高，目前無法得到普及。
今年2月，傲鯊智能完成百萬元級天使輪融資，在接受雷鋒網(wǎng)專訪時(shí)，傲鯊智能創(chuàng)始人兼CEO徐振華表示，“整個(gè)工業(yè)外骨骼機(jī)器人尚且處在一個(gè)早期階段，傲鯊智能想要做的就是將軍方應(yīng)用電助力外骨骼機(jī)器人在進(jìn)行簡化和輕量化后，下沉到工業(yè)市場。”
據(jù)悉，傲鯊智能的MAPS工業(yè)上肢外骨骼機(jī)器人（1.0版本）近期已經(jīng)在奇瑞汽車、宇通客車、北京奔馳、吉利汽車工廠中試用，傲鯊智能CMO張華也向雷鋒網(wǎng)透露，“傲鯊智能外骨骼機(jī)器人（MAPS）第一批樣機(jī)用戶試用完成，目前產(chǎn)品還在升級中，預(yù)計(jì)10月中旬陸續(xù)交付用戶小批量應(yīng)用。”
物流外骨骼機(jī)器人屬于工業(yè)外骨骼機(jī)器人一個(gè)分支領(lǐng)域，這一分支領(lǐng)域尤其在物流發(fā)達(dá)的國內(nèi)應(yīng)用火爆。2017年京東雙十一和2018年京東618期間，鐵甲鋼拳的物流外骨骼成為京東的一次新的嘗試。
鐵甲鋼拳創(chuàng)始人王潮告訴雷鋒網(wǎng)，“2017年，我們拿到了第一筆訂單，當(dāng)時(shí)我們是中國唯一一家拿到訂單的物流外骨骼機(jī)器人企業(yè)，所以這一訂單的好處不是賺了多少錢，而是京東對我們開放了它所有倉儲系統(tǒng)的使用權(quán)限，我們的設(shè)備在京東倉儲系統(tǒng)中經(jīng)過兩年的連續(xù)使用后，現(xiàn)在氣動外骨骼機(jī)器人已經(jīng)迭代到第七代，電動外骨骼機(jī)器人已經(jīng)迭代到第四代，包括控制、使用、體驗(yàn)等方面都有了很大的改善。”
據(jù)悉，鐵甲鋼拳公司注冊于2017年，在此之前，2014年團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成立。
考慮到外骨骼機(jī)器人主要有功率密度、控制系統(tǒng)的兩大難題，王潮告訴雷鋒網(wǎng)，2014年-2017年之間，鐵甲鋼拳的初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)針對功率密度，研發(fā)了適用于外骨骼機(jī)器人的精度適中、功率較大的電機(jī)、減速器；針對控制系統(tǒng)，研發(fā)了適用于外骨骼機(jī)器人的壓力傳感器、新型三軸傳感器和自學(xué)習(xí)算法。
值得注意的是，鐵甲鋼拳在算法方面，通過檢測加速度、角度、壓力三方面數(shù)據(jù)進(jìn)而檢測使用者運(yùn)動狀態(tài)并提供相應(yīng)的助力。
有些人在彎腰起身時(shí)會習(xí)慣性地抖動一下，采用固定算法很難適用于使用者的各種習(xí)慣，我們通過研發(fā)自學(xué)習(xí)算法，不同使用者在穿戴后，算法會自動學(xué)習(xí)使用者使用習(xí)慣，并通過檢測使用者運(yùn)動趨勢提供助力。
與物流外骨骼應(yīng)用類似，物流機(jī)器人領(lǐng)域還有一類應(yīng)用較為成熟的機(jī)器人是倉儲機(jī)器人，倉儲機(jī)器人是否與物流外骨骼機(jī)器人有沖突？
王潮告訴雷鋒網(wǎng)：
中國和美國人力成本大概是它1/6，對于美國人和中國人來說，買機(jī)器人的成本卻是一樣的。所以，美國亞馬遜已經(jīng)開始應(yīng)用無人倉，中國目前還沒有出錢。什么時(shí)候中國人力成本再增長6倍，或設(shè)備成本下降6倍，中國無人倉才可能真正落地。而后續(xù)外骨骼也將向戶外物流場景和ToC端拓展。
這個(gè)時(shí)間需要多久？我認(rèn)為至少還要10到15年。
8月27日，鐵甲鋼拳對外公布，已完成一千萬元Pre-A輪融資，領(lǐng)投方為物種起源，遠(yuǎn)望資本及迅雷創(chuàng)始人程浩跟投。本輪融資主要用于核心技術(shù)的持續(xù)投入、核心應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)和運(yùn)營投入。
據(jù)悉，目前鐵甲鋼拳已與京東、德邦、施耐德就物流外骨骼機(jī)器人有合作應(yīng)用。王潮告訴雷鋒網(wǎng)，今年9月，鐵甲鋼拳將發(fā)布其首款通用產(chǎn)品（此前為定制產(chǎn)品），未來將會繼續(xù)深入做工業(yè)、建筑場景應(yīng)用的外骨骼機(jī)器人。
外骨骼機(jī)器人發(fā)展至今，從研發(fā)到應(yīng)用，已經(jīng)走過了第一個(gè)百年。盡管如此，目前外骨骼機(jī)器人行業(yè)應(yīng)用仍處于初期階段，尤其在國內(nèi)，無論是在醫(yī)療領(lǐng)域，還是在工業(yè)領(lǐng)域，真正要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用還要再等幾年。
值得注意的是，在醫(yī)療外骨骼機(jī)器人仍在不斷嘗試應(yīng)用新技術(shù)尋求在產(chǎn)品性能和功能上新突破時(shí)，工業(yè)外骨骼機(jī)器人也在國內(nèi)應(yīng)需興起，包括在汽車裝配、物流行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，中國工業(yè)外骨骼機(jī)器人相關(guān)企業(yè)也已經(jīng)開始跑步前進(jìn)。
雖然行業(yè)大規(guī)模落地可能還較遙遠(yuǎn)，但是相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)開始在部分廠商生產(chǎn)線試用，以現(xiàn)階段廠商試用數(shù)據(jù)顯示，工業(yè)外骨骼機(jī)器人可以提升工人2-3倍的工作效率。下半年也將會有相應(yīng)產(chǎn)品小規(guī)模量產(chǎn)、應(yīng)用。
由此可見，隨著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在2018年開始進(jìn)入深度調(diào)整期，2019年，“左手醫(yī)療，右手工業(yè)”的外骨骼機(jī)器人市場也將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。
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