還記得小島秀夫科幻游戲《死亡擱淺》里那套炫酷的快遞裝備么？近日上海街頭出現(xiàn)了外賣小哥背著壘起來有一人高的外賣箱，腳踩一對用來搬運炮彈的外骨骼送外賣的身影。一時間，快遞小哥異時空裝備的照片迅速走紅網(wǎng)絡，科幻照進現(xiàn)實的既視感讓廣大網(wǎng)友們熱血沸騰，甚至紛紛猜測，是不是自己很快就能點到“機甲戰(zhàn)士”送來的外賣？
據(jù)某外賣平臺創(chuàng)新業(yè)務負責人介紹，這次如此吸睛的外骨骼機甲，適用于身高介于1.7米至1.8米間、體型正常的人們穿著。工作時，外骨骼機甲承擔的力量通過整個骨骼傳導到地面的，肩膀大約只需要承擔5-10公斤的重力。當遇到商業(yè)區(qū)，外賣電動車無法進入，或者沒有電梯的老舊小區(qū)等情況，穿戴上這樣的裝備，負重的外賣小哥就可以大大減輕“壓力”了。
雖然“機甲戰(zhàn)士”還處于試驗階段，未來將機械外骨骼賦能人類的夢想照進現(xiàn)實，這一無限遐想還是讓網(wǎng)友激動不已。
外骨骼機器人的“前世今生”
外骨骼，最早起源于動物，一般起到支撐和保護作用。人類在研究了動物的外骨骼后，逐步研發(fā)了用于保護自身的可穿戴機電設備，其中運用了電子、機械、仿生等多項技術的跨界融合，成為了一項面向未來的獨特前沿技術。
對于外骨骼機器人的研發(fā)，最早可以追溯到1890年，一位叫尼古拉斯·亞根的俄羅斯人，發(fā)明了第一款與外骨骼有關的系統(tǒng)，采用的是以壓縮空氣包為動力。1917年，美國發(fā)明家開發(fā)的外骨骼機器人則是以蒸汽為動力的。到了1960年，在美國軍方研發(fā)增強型軍用裝甲中，才出現(xiàn)了真正的外骨骼項目，同時期，康奈爾大學的研究者也開啟了人體增強技術的探索之路，于是，外骨骼機器人研發(fā)被提到了議事日程上來。
而今，外骨骼機器人研發(fā)已經(jīng)走過了第一個百年，美國、英國、以色列、日本等多個國家都多有涉獵。其中，美國的Ekso Labs、Barrett Medical，以色列的Rewalk，英國的Rex Blonics Limited，日本的CyberDyne、松下等都可謂行業(yè)翹楚。這里特別要說的就是以色列的Rewalk。公司主導設計的Amit Goffer博士在1997年，曾因車禍導致四肢癱瘓。這番經(jīng)歷讓Amit Goffer博士對外骨骼技術在實際中的應用，有了更明確的渴望，也幫助ReWalk在2014年拿到FDA批準的第一個外骨骼機器人產(chǎn)品，這讓外骨骼技術應用邁出了關鍵而堅實的一步。
然而，外骨骼產(chǎn)品遲遲不能面市，最主要的原因就是價格，曾經(jīng)極其昂貴的價格，讓很多企業(yè)望而卻步，認為即便是投入市場，消費者也只會寥寥。而此次快遞小哥的“機甲裝”，也標志著產(chǎn)品的實際應用將成為可能。
外骨骼技術讓領先科技觸手可及
外骨骼技術在應用中有兩大關鍵點，一個是動力來源，一個則是人類意圖獲取的方式。目前，外骨骼動力來源主要分為機械助力和電助力兩大類，美國Sarcos公司分別研發(fā)了機械液壓助力的大型軍用外骨骼機器人和電助力外骨骼機器人，但因為成本較高而無法得到普及。
外骨骼機器人實現(xiàn)人機實時交互和控制被稱為是外骨骼技術最終能否得到應用的最難點。目前，機器人獲得人類意圖的方式有兩種，直接獲取和間接獲取。直接獲取，就是通過EMG數(shù)據(jù)、或人和機器人之間的交互力獲取意圖；而間接獲取，則是通過外骨骼關節(jié)獲取數(shù)據(jù)，然后通過評估放大運動效果。
說起外骨骼技術的應用，很多人首先想到的是幫助殘障人士重獲行動力，其實，在今后的生活中，你會發(fā)現(xiàn)，黑科技將成為人類工作的“摯友”。
2000年，美國國防部正式提出了“外骨骼機器人”概念，期待士兵通過穿著“外骨骼機器人”，提高單兵作戰(zhàn)能力。美國雷神(Raytheon)公司在2010年推出的XOS 2系統(tǒng)，依靠內(nèi)燃液壓發(fā)動機提供動力，人在穿著時，基本不需要承擔重量，負重時的實際和察覺比為17：1，也就是說負重170公斤時，人體感應只等同于負重10公斤。
醫(yī)療領域則主要集中在醫(yī)療康復上，產(chǎn)品可以幫助截癱者及其他行動不便者實現(xiàn)站立和行走，之前提過的以色列的Rewalk、日本的Cyberdyne、美國的EksoEkso Bionics 公司都是個中翹楚。近年來，國內(nèi)的幾家企業(yè)也逐漸展露頭角，深圳邁步機器人的BEAR H1、上海傅利葉智能外骨骼機器人Fourier X1等，但尚未獲得CFDA認證。
外骨骼技術在工業(yè)領域的應用，才是最接近我們生活的。因為，無論勞動者的雙手如何被解放，即便是到了工業(yè)4.0時代，人力勞動依然是生產(chǎn)中不可或缺的重要一環(huán)。腿部支撐可讓身體負重減輕30-50%，背部支撐可以減少肌肉運動的60%，肩部支撐則是減少超過80%的能量消耗……這一組數(shù)據(jù)已經(jīng)足夠表明，外骨骼技術是在不取代人力勞動的前提下，降低勞動強度，減輕人體疲勞，提高生產(chǎn)效率，減少受創(chuàng)傷可能，從而實現(xiàn)運營效益最優(yōu)化。
當然，隨著越來越多的企業(yè)嘗試將外骨骼技術不斷融入新的行業(yè)，也讓人類看到機械高賦能的廣闊未來。
外骨骼機器人：左右醫(yī)療+右手工業(yè)
隨著全球人口老齡化的發(fā)展，有專家預測，未來幾年，外骨骼機器人會迎來一個小爆發(fā)期，無論是在醫(yī)療康復領域還是在工業(yè)領域，外骨骼機器人將得到快速而廣泛的應用。
擁有“外骨骼機器人之父的”Homayoon Kazerooni 博士，從2000年主導研發(fā)第一代外骨骼，到2005年在納斯達克上市，再到2011年創(chuàng)辦US Bionics至今，20年間，已經(jīng)發(fā)表專業(yè)論文200多篇，獲得國際專利66項。作為公認的機器人技術權威專家，Homayoon Kazerooni 博士是SuitX的領軍者，也幫助SuitX成為行業(yè)領軍企業(yè)。目前，SuitX已研發(fā)了一系列外骨骼機器人產(chǎn)品，領域覆蓋醫(yī)療、建筑工地、倉儲、汽車制造業(yè)、機場、碼頭、消防等高強度勞作行業(yè)，在全球25個國家和地區(qū)銷售，并得到客戶的認可。
近年來，外骨骼機器人在國內(nèi)也應需興起，雖然，起步較晚，但發(fā)展迅猛，可謂厚積薄發(fā)。在康復外骨骼機器人賽道，包括大艾、邁步、睿瀚醫(yī)療、尖叫科技、瑾和、傅利葉智能等在內(nèi)的明星企業(yè)，已經(jīng)普遍在2017年-2018年已經(jīng)完成Pre-A輪融資。工業(yè)外骨骼機器人研發(fā)企業(yè)也已經(jīng)跑步前進，其中的佼佼者上海傲鯊智能科技有限公司，所有產(chǎn)品均擁有自己的核心專利與知識產(chǎn)權，其研發(fā)的MAPS工業(yè)上肢外骨骼機器人（1.0版本），在2019年就已經(jīng)在奇瑞汽車、宇通客車、北京奔馳、吉利汽車等汽車企業(yè)試用。專業(yè)從事物流外骨骼機器人領域研發(fā)的鐵甲鋼拳企業(yè)，也在2019年正式推出第一款物流領域通用外骨骼機器人，目前已與京東、德邦、施耐德等物流企業(yè)開始了合作應用，未來將會繼續(xù)深入做工業(yè)、建筑場景應用的外骨骼機器人。
還記得好萊塢科幻大片《明日邊緣》么？當湯姆·克魯斯穿上外骨骼立馬變身超級戰(zhàn)士。有別于人工智能機器人，外骨骼的迷人之處，恰恰在于人可以全面參與其中。
而今，當人類逐漸把探索的目光從宇宙回歸人類本身，期待在不遠的未來，人類可以穿上外置鎧甲變身鋼鐵俠，用自己的意識操控自己的身體，“戰(zhàn)斗力”爆棚，真正實現(xiàn)對于無限拓展自我潛能的渴望。（文/知頓 知頓君）