機(jī)械外骨骼：不再停留于科幻

這個國產(chǎn)“黑科技”，從現(xiàn)實世界“反向”走近科幻電影。

《流浪地球2》的熱映，勾起了觀眾對相關(guān)技術(shù)的好奇與關(guān)注。在這部電影中，多種形態(tài)與種類的機(jī)器人成為未來世界不可或缺的重要元素——有操作檢測指標(biāo)的巡檢機(jī)器人、可直接作戰(zhàn)的門框機(jī)器人，也有倉庫中忙于搬運的移動機(jī)器人……

各式工業(yè)機(jī)械中，機(jī)械外骨骼頗為搶眼。在《流浪地球1》中，外骨骼裝甲就曾出現(xiàn)。《流浪地球2》對其進(jìn)行進(jìn)一步升級，重型外骨骼裝甲整體更為龐大，裝甲表面的細(xì)節(jié)更為豐富。

科幻影視中的部分機(jī)械裝備是現(xiàn)實裝置的藝術(shù)化“再造”。《流浪地球2》中的外骨骼機(jī)器人甚至已實實在在地走出銀幕、走進(jìn)現(xiàn)實?！半娪爸谐霈F(xiàn)的外骨骼，都是我們真實的產(chǎn)品，如今已被運用在航空物流、工業(yè)生產(chǎn)中。”為《流浪地球2》提供外骨骼設(shè)備贊助的是上海傲鯊智能科技有限公司（下文簡稱傲鯊智能）。該公司的外骨骼產(chǎn)品如今已經(jīng)出現(xiàn)在北京大興機(jī)場，用于輔助行李搬運。公司合伙人張華表示：“我們計劃未來能通過技術(shù)升級和產(chǎn)品的市場化推廣，將外骨骼價格降至萬元以內(nèi)，讓老百姓都能用得起?！?/p>

在科幻電影中大放異彩

“《流浪地球》第一部拍攝時，使用的外骨骼都還是模型道具。到第二部拍攝時，導(dǎo)演組主動找到我們，體驗了已能實際使用的外骨骼后，便決定用‘真家伙’參與電影拍攝?！睆埲A說，“我們在看美國科幻片的時候，其實更多時候是看到美國的科技實力。如今《流浪地球2》的成功，也恰恰是中國科技實力的一次很好展現(xiàn)?！?/p>

2018年4月，定位做工業(yè)外骨骼機(jī)器人的傲鯊智能在上海初創(chuàng)。同年5月，《流浪地球》拍攝完成，片中使用了大量外骨骼電影道具展現(xiàn)未來科幻場景?！读骼说厍颉飞嫌硶r，傲鯊智能正好完成了第一輪融資。張華說：“那個時候大家都還以為外骨骼距離現(xiàn)實很遠(yuǎn)，但我們已經(jīng)在思考外骨骼未來如何在市場中快速落地?！?/p>

2021年7月，《流浪地球2》的導(dǎo)演組找到了傲鯊智能，希望能采用真實的外骨骼機(jī)器人參與拍攝。彼時，傲鯊智能已經(jīng)發(fā)展成為一家自研開發(fā)包括上肢、腰部和下肢外骨骼機(jī)器人產(chǎn)品的國家高新技術(shù)企業(yè)。

“后來，我們把整個展廳中的9套產(chǎn)品設(shè)備都給劇組打包寄過去，做技術(shù)支持的同事只過去了一段時間教他們使用，之后就沒有再操過心。因為所有設(shè)備都是真實可用很容易上手的，劇組甚至能夠在拍攝完成后，繼續(xù)使用外骨骼來搬運拍攝道具。”張華表示，導(dǎo)演組后來僅對外骨骼做舊，用“真家伙”完成了相關(guān)拍攝。

張華說：“參與這部電影讓我們看到，四年里中國的科幻電影走到了新的高度，我們作為初創(chuàng)企業(yè)也在這四年里完成了巨大跨步。如今，同比全球其他工業(yè)外骨骼機(jī)器人企業(yè)，中國工業(yè)外骨骼機(jī)器人的技術(shù)水平已達(dá)到世界一流水平?！?/p>

已更新至第四代

由于《流浪地球2》導(dǎo)演組對這部科幻片的定位就是“真實可信”，因此這種戲里戲外都能用的特點讓傲鯊智能的機(jī)械外骨骼在一眾電影道具中脫穎而出，被網(wǎng)友們喊話“拿出產(chǎn)品抽一個獎”。傲鯊智能非常配合地在1月26日安排了一套已經(jīng)量產(chǎn)的BES-P儲能版外骨骼機(jī)器，讓大家也有機(jī)會用上《流浪地球2》的量產(chǎn)裝備。

根據(jù)傲鯊智能網(wǎng)頁介紹，BES-P儲能版外骨骼是一套不需要充電的外骨骼機(jī)器，具有設(shè)備輕巧、節(jié)能環(huán)保的特點。產(chǎn)品可以提高人體腰部關(guān)節(jié)的力量和耐力，有效減輕工人勞動負(fù)擔(dān)30%以上，提升企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)效率，并同時能夠預(yù)防工傷，減少人員流失和再培訓(xùn)的隱性損失。

除了 BES-P 這種儲能類機(jī)械外骨骼外，傲鯊智能也提供針對不同部位的電驅(qū)外骨骼產(chǎn)品。傲鯊智能創(chuàng)始人、CEO、技術(shù)負(fù)責(zé)人徐振華介紹，基于多年的積累，公司外骨骼產(chǎn)品已發(fā)展至第四代，目前技術(shù)層面已經(jīng)非常成熟。

目前傲鯊智能上肢和腰部產(chǎn)品成熟度更高，具體體現(xiàn)在價格較便宜、重量相對較輕、使用也比較方便，主要應(yīng)用于礦山、消防、銀行、建筑、電力系統(tǒng)、航空搬運等場景。相比之下，下肢類外骨骼比較復(fù)雜，成本比較高，一般只在高校做二次的腦肌電開發(fā)，極個別情況也會在大型重載工廠有所應(yīng)用。另外傲鯊智能官方微博稱，公司全身外骨骼已在小批量生產(chǎn)。

早在2020年，曾有外賣小哥穿戴傲鯊智能的HEMS-GS下肢外骨骼機(jī)器人走紅網(wǎng)絡(luò)。據(jù)了解，機(jī)械外骨骼是由鋼鐵框架構(gòu)成的可穿戴機(jī)器裝置，可為人們提供額外的能量，供四肢運動。不論背負(fù)的物體有多重，機(jī)械外骨骼將力量傳導(dǎo)至地面，人主要承擔(dān)操作力。外賣騎手背著100斤的東西就像背著一臺筆記本電腦，可以很輕松地行走。

徐振華說：“當(dāng)時我們的下肢外骨骼機(jī)器人還處于二代機(jī)階段，是用來測試的工程試驗機(jī)。經(jīng)過這兩年的發(fā)展，我們的外骨骼產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)展到第四代，不僅完善了外骨骼本身的功能，針對一些特殊行業(yè)的新需求標(biāo)準(zhǔn)，我們也做了相應(yīng)的改善、調(diào)整?！?/p>

盡管傲鯊智能的產(chǎn)品已經(jīng)十分成熟，不過站在行業(yè)視角，機(jī)械外骨骼要走向民用市場尚待時日。

商業(yè)化進(jìn)程逐步推進(jìn)

作為典型的跨界融合產(chǎn)品，機(jī)械外骨骼涉及光電、計算機(jī)、傳感器、動力、人機(jī)接口等多個領(lǐng)域。其中，機(jī)械臂、液壓系統(tǒng)、電池、防護(hù)裝甲等硬件構(gòu)成了它的“軀體”；運行控制系統(tǒng)、人工智能系統(tǒng)、使用者生命體征監(jiān)測系統(tǒng)等軟件，則組成它的“大腦”與“神經(jīng)”。

其可將硬件客觀數(shù)據(jù)與人體主觀信息相結(jié)合，從單向輸出轉(zhuǎn)為雙向互動，從而形成更高效的人機(jī)一體化智能科學(xué)系統(tǒng)。

如今，外骨骼機(jī)器人商業(yè)化應(yīng)用正逐步推進(jìn)。

今年1月19日，工信部等十七部門印發(fā)“機(jī)器人+”應(yīng)用行動實施方案。其中，在養(yǎng)老服務(wù)領(lǐng)域，方案明確提出，“積極推動外骨骼機(jī)器人、養(yǎng)老護(hù)理機(jī)器人等在養(yǎng)老服務(wù)場景的應(yīng)用驗證”；并提出研究制定機(jī)器人助老助殘技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，推動機(jī)器人融入養(yǎng)老服務(wù)不同場景和關(guān)鍵領(lǐng)域，提升養(yǎng)老服務(wù)智慧化水平。

除此之外，醫(yī)療與國防也是外骨骼的兩個重要應(yīng)用領(lǐng)域。

醫(yī)療方面，近期醫(yī)療和工業(yè)用外骨骼技術(shù)公司Ekso Bionics以1000萬美元收購Parker Hannifin Corporation的人體運動和控制事業(yè)部，包括該公司的Indego下肢外骨骼系列產(chǎn)品，以及計劃開發(fā)的機(jī)器人輔助矯形和假肢設(shè)備。

Ekso旗下產(chǎn)品EksoNR，也是業(yè)內(nèi)首個獲得FDA批準(zhǔn)用于獲得性腦損傷、中風(fēng)、多發(fā)性硬化癥和脊髓損傷的外骨骼機(jī)器人，可支持直立姿勢并教佩戴者如何再次行走并恢復(fù)自然步態(tài)。

國防方面，外骨骼則可顯著提升士兵的負(fù)重或抓取能力，拓展單兵作戰(zhàn)能力。近年來，軍用單兵外骨骼技術(shù)發(fā)展迅速，已有多款成熟產(chǎn)品問世或小范圍列裝。

以西班牙研發(fā)的單兵外骨骼系統(tǒng)為例，其負(fù)重高達(dá)40千克，可協(xié)助士兵長途運送物資。另外，法國曾在閱兵式上展出一款被動式外骨骼系統(tǒng)，能將士兵身體承受的一半以上負(fù)荷傳遞到地面，有效減輕士兵在長途負(fù)重行進(jìn)中身體對下肢的壓力。

研究機(jī)構(gòu)The Insight Partners今年1月發(fā)布的報告指出，2021年全球外骨骼機(jī)器人系統(tǒng)市場規(guī)模為10億美元，到2028年有望達(dá)42.2億美元，2022—2028年期間將以23%的復(fù)合年增長率增長。

（編輯 宦菁" huanjing0511@sohu.com）