“你甚至可以在微博上抽外骨骼?！彪S著《流浪地球2》的熱映，外骨骼機(jī)器人公司傲鯊智能的一則抽獎(jiǎng)微博引發(fā)了17萬條轉(zhuǎn)發(fā)，有網(wǎng)友評(píng)論稱，沒想到居然可以在現(xiàn)實(shí)中抽獎(jiǎng)“電影道具”。

“2021年7月，制片方找到我們希望外骨骼機(jī)器人能夠在《流浪地球2》中出現(xiàn)，因?yàn)榭苹玫淖罱K意義和目的是為了走進(jìn)生活，我們當(dāng)時(shí)一共提供了九套外骨骼，由郭帆導(dǎo)演試穿、評(píng)估后應(yīng)用到了電影中?！卑刘徶悄芎匣锶藦埲A在接受新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng)記者采訪時(shí)表示。

【資料圖】

1月18日，工業(yè)和信息化部等十七部門印發(fā)了關(guān)于“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案的通知，明確提到對(duì)發(fā)展外骨骼機(jī)器人的支持。貝殼財(cái)經(jīng)記者多方采訪了解到，目前外骨骼機(jī)器人在國內(nèi)的發(fā)展已有十幾年時(shí)間，90%的產(chǎn)品應(yīng)用在醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域，工業(yè)、民用方面的潛力仍在發(fā)掘。

北京大艾機(jī)器人科技有限公司董事長、北京航空航天大學(xué)教授帥梅對(duì)新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng)記者表示，工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的三大核心關(guān)鍵部件包括“電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、減速器”，我國的電機(jī)控制技術(shù)正在逐漸追趕國際先進(jìn)水平，但仍需努力，“要解決一些卡脖子的關(guān)鍵核心基礎(chǔ)技術(shù)發(fā)展，才能支撐外骨骼應(yīng)用的突破性飛躍發(fā)展，最終呈現(xiàn)出科幻電影中的效果?！?/p>

扮演韓朵朵的演員王智在《流浪地球2》中使用外骨骼。圖/王智工作室官方微博

韓朵朵用外骨骼在現(xiàn)實(shí)中尚無法“打飛”反派

“在《流浪地球2》開拍時(shí)，我們把設(shè)備拉到了青島的電影攝制現(xiàn)場(chǎng)，郭帆導(dǎo)演專門體驗(yàn)后，正式跟我們確定合作關(guān)系。在最后電影實(shí)際呈現(xiàn)時(shí)，片方除了針對(duì)場(chǎng)景需要進(jìn)行做舊處理外，本質(zhì)上沒有改變我們產(chǎn)品的外觀?！睆埲A說。

影片中有很多外骨骼機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人的鏡頭，例如王智飾演的韓朵朵使用外骨骼機(jī)械臂一拳錘碎了人力無法打破的玻璃，并一拳“打飛”了反派。

帥梅從專業(yè)角度分析稱，《流浪地球2》中出現(xiàn)的外骨骼機(jī)器人和現(xiàn)實(shí)中很大的一點(diǎn)區(qū)別是它主要傾注于上肢，包括對(duì)手臂力量的增幅，“韓朵朵打飛反派的那一場(chǎng)戲使用了位于手臂部位的外骨骼，雖然影視效果很酷炫，但在現(xiàn)實(shí)生活中手臂外骨骼達(dá)不到電影中的效果，因?yàn)槿绻胍虺鲆粋€(gè)很大的瞬間爆發(fā)力，不僅需要更多部位例如腿部、地面的支撐，甚至可能需要燃料驅(qū)動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)片中的效果?！?/p>

她告訴貝殼財(cái)經(jīng)記者，除了手臂外骨骼外，片中還出現(xiàn)了人工佩戴外骨骼用手去操作一臺(tái)機(jī)器人的鏡頭，“在專業(yè)領(lǐng)域中，這稱為遙操作技術(shù)，可以根據(jù)人的大腦和視覺、聽覺等多種傳感器現(xiàn)場(chǎng)配合，讓機(jī)器人執(zhí)行最貼近要求的動(dòng)作，這是目前純機(jī)器人做不到的事?！?/p>

帥梅認(rèn)為，《流浪地球2》中出現(xiàn)的許多工業(yè)機(jī)器人動(dòng)作精細(xì)度、復(fù)雜度非常高，“我相信再過五、六年，會(huì)有人受到影片的啟發(fā)做出很好的產(chǎn)品。目前現(xiàn)實(shí)中的機(jī)器人要達(dá)到影片中的效果，還需要基礎(chǔ)材料、能源動(dòng)力等多領(lǐng)域的突破和改進(jìn)?！?/p>

《流浪地球2》中使用外骨骼的場(chǎng)景。圖/傲鯊智能

現(xiàn)實(shí)中外骨骼機(jī)器人多用于醫(yī)療康復(fù)

根據(jù)頭豹研究院發(fā)布的報(bào)告，外骨骼機(jī)器人起源于上世紀(jì)60年代，2010年左右在中國開始發(fā)展，主要依托于高校研究資源并逐步商業(yè)化，2018年左右隨著柔性外骨骼技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)療端應(yīng)用場(chǎng)景出現(xiàn)了大規(guī)模商用趨勢(shì)。

有醫(yī)療器械領(lǐng)域分析師表示，外骨骼機(jī)器人之所以在醫(yī)療場(chǎng)景最先落地，是因?yàn)槠淇梢越鉀Q癱瘓、中風(fēng)病人在醫(yī)療資源供需上的矛盾。使用外骨骼機(jī)器人，醫(yī)生可以從一對(duì)一治療變?yōu)橐粚?duì)多治療，大幅提升患者的康復(fù)效率。不過，由于外骨骼機(jī)器人的系統(tǒng)依然較為笨重，技術(shù)系統(tǒng)復(fù)雜且因需要與患者貼身而存在安全隱患，因此在國內(nèi)必須要獲得CFDA認(rèn)證。

“我們當(dāng)初研發(fā)外骨骼機(jī)器人的方向就是康復(fù)領(lǐng)域，之所以能夠打開這一市場(chǎng)，是因?yàn)榕R床試驗(yàn)表明我們的外骨骼機(jī)器人與傳統(tǒng)方法比起來有效性更佳。當(dāng)醫(yī)療康復(fù)端的市場(chǎng)被驗(yàn)證，后續(xù)也出現(xiàn)了大量‘跟隨者’，我身邊知道的康復(fù)領(lǐng)域外骨骼機(jī)器人公司有上百家，全國估計(jì)會(huì)有上千個(gè)團(tuán)隊(duì)在從事外骨骼機(jī)器人項(xiàng)目?！睅浢氛f。據(jù)了解，2018年6月，大艾機(jī)器人旗下的外骨骼機(jī)器人產(chǎn)品艾康、艾動(dòng)成為了中國首個(gè)通過CFDA認(rèn)證的下肢外骨骼機(jī)器人。

1月18日，工業(yè)和信息化部等十七部門印發(fā)了關(guān)于“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案的通知，表示“積極推動(dòng)外骨骼機(jī)器人、養(yǎng)老護(hù)理機(jī)器人等在養(yǎng)老服務(wù)場(chǎng)景的應(yīng)用驗(yàn)證?！?/p>

對(duì)此，帥梅表示，將外骨骼用于養(yǎng)老是非常好的規(guī)劃，“我們的產(chǎn)品也正在逐步往關(guān)節(jié)炎、老年人行走的穩(wěn)定性、防止摔倒等方面的應(yīng)用發(fā)展，相信外骨骼產(chǎn)品在醫(yī)療、民生等領(lǐng)域會(huì)變得更先進(jìn)，應(yīng)用更廣泛?！?/p>

“目前，國內(nèi)90%的外骨骼公司應(yīng)該都聚焦在醫(yī)用，可能只有10%不到的公司在做工業(yè)方向外骨骼。這是因?yàn)槭袌?chǎng)的增量還沒有達(dá)到讓其他公司進(jìn)入的地步?！睆埲A告訴貝殼財(cái)經(jīng)記者。

我們距離“鋼鐵俠”有多遠(yuǎn)？

“外骨骼機(jī)器人與人型機(jī)器人在技術(shù)上異曲同工。2006年，波士頓動(dòng)力在研發(fā)早期機(jī)器人時(shí)取得的一個(gè)重大突破就是，關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器在同樣的體積之下能夠發(fā)出相比原先多至少4至5倍的力量，這是波士頓動(dòng)力機(jī)器人面對(duì)崎嶇不平的路面依然能夠迅速響應(yīng)，保證不摔倒或迅速爬起來，并且能夠做出側(cè)空翻、后空翻等動(dòng)作的關(guān)鍵。”帥梅告訴貝殼財(cái)經(jīng)記者。

帥梅表示，波士頓動(dòng)力選用了能迅速改變姿態(tài)的大功率液壓驅(qū)動(dòng)輸出裝置，這就是核心驅(qū)動(dòng)裝置改變帶來的整體變化，“外骨骼如果未來可以發(fā)展成像鋼鐵俠一樣帶著人上天入地，同樣需要我們?cè)谀茉?、材料的輕型、柔韌性、延展性等各方面的突破，沒有這些突破，就很難實(shí)現(xiàn)完整的先進(jìn)科技的突破?！?/p>

貝殼財(cái)經(jīng)記者梳理資料發(fā)現(xiàn)，一些國內(nèi)外骨骼機(jī)器人公司需要向國外采購電機(jī)等核心零部件，不過這一情況正在逐步改善。

“目前我們的減速系統(tǒng)已經(jīng)可以完全自研了?！睆埲A表示，“美國、德國或日本的電機(jī)很貴，實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)后，成本會(huì)大大降低，這是外骨骼機(jī)器人公司發(fā)展的一道門檻。”張華說。

2022年8月，北京市科委、中關(guān)村管委會(huì)面向公眾征集仿人機(jī)器人所需的多任務(wù)末端執(zhí)行器、室內(nèi)外動(dòng)態(tài)環(huán)境感知與3D導(dǎo)航，仿生機(jī)器人所需的高性能電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器、高安全性動(dòng)力電池系統(tǒng)等科技攻關(guān)課題。

“目前，我們正在采用‘揭榜掛帥’的方式對(duì)核心卡脖子技術(shù)進(jìn)行攻克。我之前也做過揭榜專家，我認(rèn)為對(duì)各類科研項(xiàng)目的支持要更貼近最終實(shí)際要求，揭榜要以出成果為目的，最后成果如何把控，能不能真正產(chǎn)業(yè)化，還應(yīng)形成長期的考核機(jī)制，好資金用在‘刀刃’上，讓國家在科學(xué)技術(shù)上能夠有真正好的發(fā)展?！睅浢氛f。

外骨骼機(jī)器人對(duì)比自動(dòng)化工業(yè)機(jī)器人有何異同？

“2013年至2014年，我在跑醫(yī)療外骨骼市場(chǎng)時(shí)接觸到的許多一線醫(yī)生時(shí)發(fā)現(xiàn)，前來就診脊椎損傷、腰部損傷的一些患者的傷病實(shí)際上是在職業(yè)中長時(shí)間積累出來的，為什么外骨骼機(jī)器人不可以提前介入這些康復(fù)患者呢？”張華說。

“一般手臂托舉的正常重量在10到15公斤，一般人舉電動(dòng)扭矩槍堅(jiān)持不到30秒就要放下來，但如果穿上外骨骼可以堅(jiān)持兩到三個(gè)小時(shí)，使用外骨骼機(jī)器人也可以提升效率保證質(zhì)量?！睆埲A認(rèn)為，外骨骼機(jī)器人的未來應(yīng)該向工業(yè)化場(chǎng)景以及個(gè)人市場(chǎng)發(fā)展。

據(jù)了解，目前汽車組裝的最后一步，以及商業(yè)飛機(jī)的總裝是人圍繞產(chǎn)品，無法整體上采用流水線作業(yè)，仍然需要人來進(jìn)行裝配，這就給了外骨骼機(jī)器人在汽車和飛機(jī)制作領(lǐng)域一定的市場(chǎng)。

“未來個(gè)性化發(fā)展帶來的必然是柔性化制造，這無法實(shí)現(xiàn)絕對(duì)的無人化，一定有崗位需要人工去裝配，目前美國通用、福特，德國大眾、奔馳等都在汽車總裝環(huán)節(jié)使用外骨骼機(jī)器人?！睆埲A告訴貝殼財(cái)經(jīng)記者。

“許多工廠其實(shí)更需要的是有經(jīng)驗(yàn)的工人，招聘新人需要培訓(xùn)幾個(gè)月甚至一年才能做到老師傅的水平，飛機(jī)制造、電力生產(chǎn)等特殊制作環(huán)節(jié)中一些關(guān)鍵核心環(huán)節(jié)往往也需要‘大國工匠’來操作。對(duì)于制造業(yè)這部分人是很有價(jià)值的，提高他們的效率，不讓他們流失是制造業(yè)能夠不斷向好的關(guān)鍵因素?！睆埲A表示。

有醫(yī)療器械領(lǐng)域分析師表示，外骨骼機(jī)器人企業(yè)一般需要三到五年經(jīng)營和探索才能形成自己的商業(yè)模式。還有一些外骨骼機(jī)器人公司希望從B端滲透到C端，因?yàn)閺拈L期來看C端市場(chǎng)要大于B端，且可以持續(xù)收集反饋數(shù)據(jù)，更有利于業(yè)務(wù)擴(kuò)展和產(chǎn)品迭代。未來也許會(huì)出現(xiàn)結(jié)合腦機(jī)接口直接讓人腦發(fā)出指令的外骨骼，或者厚度不足1厘米的一件外骨骼外套。

不過，進(jìn)軍C端需要降低外骨骼機(jī)器人的價(jià)格。上述分析師表示，目前全球外骨骼均價(jià)約在60萬元到100萬元之間，部分機(jī)器人售價(jià)高達(dá)數(shù)百萬元。張華則向貝殼財(cái)經(jīng)記者透露，工業(yè)端外骨骼機(jī)器人的市場(chǎng)價(jià)格不能超過10萬，而民用外骨骼機(jī)器人的售價(jià)還需要更低，“相比醫(yī)療患者，工業(yè)外骨骼不需要做多關(guān)節(jié)，可能一個(gè)肘關(guān)節(jié)、腰關(guān)節(jié)助力就夠了?！?/p>

“無論是康復(fù)外骨骼機(jī)器人還是工業(yè)外骨骼機(jī)器人，本質(zhì)上都是圍繞著幫助人更有力量。我們希望未來每個(gè)人都能用上外骨骼機(jī)器人，如果外骨骼機(jī)器人的價(jià)格能夠降至同一臺(tái)手機(jī)一樣，就可以走進(jìn)千家萬戶，這需要增加外骨骼機(jī)器人產(chǎn)品的銷售量，只有量上去，成本才會(huì)降低?！睆埲A告訴貝殼財(cái)經(jīng)記者。

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編輯 徐超

校對(duì) 柳寶慶