Balalalala!世界在為痛失行走能力的人設(shè)計外骨骼

在外骨骼科技領(lǐng)域中,全球領(lǐng)先的公司有哪些?
去杭州拜訪了一家外骨骼科技公司后,我順便談一談三家在這個領(lǐng)域全球領(lǐng)先的公司
4 月 8 日是總部在杭州的海康威視董事會,利用參加董事會去杭州的行程,我順便參觀了兩家杭州公司。第一家叫做尖叫科技,主要是做外骨骼的產(chǎn)品。
尖叫科技的兩位創(chuàng)始人,CEO 李響過去是做穿戴式產(chǎn)品的,另一位 CTO 李牧然,大家都叫他小齊,過去是做手機的研發(fā),對通信產(chǎn)品比較熟悉。
兩位好友決定創(chuàng)業(yè),2014 年成立公司在杭州,在懸浮自拍飛行、手環(huán)、空氣潔凈器、外骨骼四個領(lǐng)域做調(diào)研。他們最終決定追求夢想挑戰(zhàn)困難,選擇了跨多領(lǐng)域和專業(yè)的外骨骼助動機器人。
在外骨骼部分領(lǐng)先全球的是美國、日本、以色列三個國家。為了對外骨骼比較不熟悉的朋友,我從網(wǎng)上整理介紹美國 Ekso,日本 Cyberdyne 和以色列 ReWalk 三家公司及產(chǎn)品介紹以供參考。
美國 Ekso Bionics
位于美國加州 Richmond 的 Ekso Bionics 公司始建于加州大學柏克萊分校,一直在機器人外骨骼領(lǐng)域開拓,來增強人的體力、耐力和機動性。他們的仿生套裝,使下肢癱瘓的個人站起來,并借由重量支撐及其四點相互補償?shù)牟椒ピ诘孛嫘凶摺P凶叩倪_成是通過用戶向前的重量移動來啟動步行,電池供電的馬達驅(qū)動雙腿并代替神經(jīng)肌肉的功能。
Ekso Bionics 于今年 4 月 5 日宣布,其已獲得美國食品及藥物管理局 (FDA) 許可,批準其 Ekso GT 機器人外骨骼用于治療中風偏癱患者、T4 至 L5 脊髓損傷患者,T3 至 C7(亞洲為 D )脊髓損傷患者,具體情況視設(shè)備標簽而定。Ekso GT 為首個獲 FDA 批準用于中風患者的外骨骼。迄今為止,Ekso 已幫助全球超過 115 間康復機構(gòu)的患者,令患者步行超過 4100 萬步。

據(jù)微信公眾號「智慧界」介紹,由 Ekso Bionics 公司發(fā)明的這款名為 Ekso Works 套裝,看起來十分簡潔。這身裝備雖然重達18公斤的,但穿戴后讓人覺得重量全無,還帶給你超級力量。值得一提的是,這份力量完全靠精巧的機械結(jié)構(gòu),無需任何電池動力。
這款外骨骼的原理是通過兩個傳統(tǒng)的背包肩帶一樣的東西進一步連接使用者的軀體,使設(shè)備不會剝離下來,上背部區(qū)域的一個柱狀支撐桿可以吸收一定的重量,從而降低用戶自身所承受的重量。
Ekso Works 套裝將在 2016 年正式投入市場,并希望在幾年之內(nèi),讓這款套裝和其他主要建筑公司帶到工地上的大型工具一樣成為普遍存在的設(shè)備。分析師認為這款設(shè)備的價格預(yù)估在 1 萬 2 千美元(約新臺幣 37 萬元)左右。
日本 Cyberdyne
日本 Cyberdyne 公司的創(chuàng)立者——筑波大學(University of Tsukuba)山海嘉之(Yoshiyuki Sankai)教授,花費二十多年所研發(fā)的外骨骼動力服 HAL (Hybrid Assistive Limb),目前已經(jīng)進入第五代,當初它的設(shè)計主要是針對照顧病患的看護及醫(yī)院護理人員,增進他們的力量,以減輕照顧病人的負擔;另一方面,就是希望針對行動困難的人提供幫助。因此 HAL 主要被用來輔助日常活動,如從椅子上站起、行走、上下樓梯以及抬重物等動作。在未來,希望 HAL 可以支援工廠內(nèi)較吃重的工作,或是在災(zāi)難現(xiàn)場協(xié)助救援工作的進行。

第五代的 HAL-5 本身重 23 公斤,能增加使用者 10 倍的力量;利用充電電池產(chǎn)生動能,在充滿電的狀況下可連續(xù)使用 2 小時 40 分鐘。HAL 外骨骼動力服的控制系統(tǒng)有 2 種,一種是利用肌電訊號作偵測的「意志控制系統(tǒng)」(Cybernic Voluntary Control System),另一種則是機器人「自動控制系統(tǒng)」(Robotic Autonomous Control System);HAL 是目前世界上第一個同時采用混合控制系統(tǒng)(Hybrid Control System)的「外骨骼」動力輔助裝置。
以色列 ReWalk
以色列 ReWalk 公司的創(chuàng)始人阿米徹·高菲爾博士(Amit Goffer), 1997 年他因越野車意外,引致四肢癱瘓 ,親身經(jīng)歷激發(fā)出創(chuàng)作靈感。2001年成立 ReWalk 的前身 Argo 醫(yī)療科技公司,由以色列小型的 Startup 起家。十年內(nèi),發(fā)展為國際企業(yè),美國、德國和以色列均有其總公司及分行。去年為了籌集 5 千萬美元資金,短短三十日內(nèi)已在納斯達克證券交易市場上,獲二億美元股值。

ReWalk 是一款提供脊髓損傷患者雙下肢穿戴活動之動力外骨骼,支撐范圍包括雙下肢到軀干的下半部,于雙邊髖膝關(guān)節(jié)裝置動力提供髖膝關(guān)節(jié)活動,再搭配雙手前臂拐來配合外骨骼的活動,用以控制各類動作過程中的平衡穩(wěn)定。透過穿戴式支撐裝置、電腦控制系統(tǒng)以及動態(tài)感應(yīng)器,可模擬出如同常人走動的腿部移動模式。下肢的整個外骨骼裝置及電動關(guān)節(jié)就像鋼鐵人的腳帶動患者的大腿及小腿,可作出交替的自然行走動作。
透過手戴式通報器,可以讓使用者選擇坐到站、站到走、走到停、站到坐等模式。根據(jù)最新的 ReWalk 個人版 6.0,立可走機器人腳行走速度高達每小時 2.6 公里。ReWalk 機器人腳總重量約 23.3 公斤(內(nèi)含電腦控制系統(tǒng)的背包重約 2.3 公斤、機器人腳穿戴式支撐裝置約 21 公斤)。
關(guān)于尖叫科技
尖叫科技于 2015 年 2 月啟動外骨骼開發(fā)項目, 2015 年 4 月就利用結(jié)構(gòu)件做出原型機 1 號。以后幾乎每兩、三個月就出現(xiàn)一個新的原型機。在原型機 1 號的基礎(chǔ)上加上傳感器和電機,2015 年 8 月就出現(xiàn)了原型機 2 號。持續(xù)優(yōu)化結(jié)構(gòu)、傳感器和電機, 2015 年 10 月出了原型機 3 號。然后用液壓取代電機,他們做了原型機 4 號。
尖叫科技的外骨骼機器人,主要分成五個部分:能源模塊,運算中心,動力模塊,支撐結(jié)構(gòu),傳感器群。接下來的工作室,定制電機微型化,電池扁平化,優(yōu)化步伐,改良外觀設(shè)計。他們的目標是在 2016 年底,第一代產(chǎn)品交付量產(chǎn)出貨。
有趣的是,在和他們的研發(fā)人員交談過程當中,發(fā)現(xiàn)他們經(jīng)過關(guān)系,千方百計取得了 Harmonic Drive 產(chǎn)品目錄和一個 HD 與松下合作開發(fā)的產(chǎn)品。這個產(chǎn)品的特色是將減速機和 AC 伺服馬達整合在一起,并且中空部分可以走電線電纜,空氣管道和 Laser Beam,不但體積很小,而且重量只有 1.2 公斤。
當他們知道我剛剛拜訪過 HD,而且有可能為他們從日本原產(chǎn)取得產(chǎn)品和工程支持時,他們異常興奮。
當天拜訪時,巧遇順為資本的段譽和孟醒。段譽也是我們 T&F 群里的小伙伴之一。因此,臨走前全體合影,為將來的合作留下一個見證。

好棒好棒!能幫助到很多人,比如年紀大了腿腳有毛病的情況就會很受益
外骨骼是最有前途的機器人應(yīng)用