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你與“鋼鐵俠”之間只差450000刀 文|佘凱文|智能相對論（aixdlun） 在《復(fù)聯(lián)4》中，陪伴我們多年的鋼鐵俠，托尼.史塔克還是在不舍中離我們而去（不.是.劇.透），鋼鐵俠這一形象，曾拯救漫威于將傾，他同樣也是很多人打開科幻世界大門的領(lǐng)路人。 多少人，特別是男孩，在當(dāng)初看完鋼鐵俠后會幻想什么時候自己也能擁有這么一套機甲，時至今日這個夢想離我們越來越近。 外骨骼設(shè)備已在多領(lǐng)域落地 鋼鐵俠的戰(zhàn)甲其實就是一套外骨骼穿戴式設(shè)備，也可以稱為穿戴式機器人，這類設(shè)備對于技術(shù)要求很高，需要集人工智能、傳感、移動控制、信息、能源、驅(qū)動系統(tǒng)等等于一體。 外骨骼機器人能夠為穿戴著提供動力，其應(yīng)用范圍十分廣泛，國內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)很多較為成熟的產(chǎn)品。 在實際落地中，外骨骼設(shè)備主要分布在兩個方向，一是增幅型、一是輔助型，前者主要運用在軍事及工業(yè)領(lǐng)域，后者則在醫(yī)療領(lǐng)域較為常見。 外骨骼機器人的概念最早是來源于軍事領(lǐng)域，2000年左右，美國軍方產(chǎn)生了培育超級士兵的想法，“外骨骼機器人”在此時被提出。 美國軍方期望通過這類外骨骼穿戴式設(shè)備來提高士兵們的單兵能力，由外部機械進(jìn)行增幅，使其在速度、彈跳、力量等方面獲得提升。 目前比較有名的軍事外骨骼機器人有美國雷神公司的XOS以及洛克希德馬丁公司的人類外骨骼負(fù)重系統(tǒng)。
近幾年，國內(nèi)對于軍事外骨骼機器人的重視程度也越來也高，例如中國兵器集團、中國航天工業(yè)集團、中國科學(xué)院自動化研究所等單位都在進(jìn)行這方面技術(shù)的研發(fā)。 像在電影《流浪地球》中，外骨骼設(shè)備也多次出鏡，例如配備加特林的機型手臂，還有最后齊心協(xié)力推動“頂針”所使用的增幅手套，都屬于外骨骼設(shè)備。 在軍事領(lǐng)域外，目前外骨骼設(shè)備運用最多的當(dāng)屬醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域。在該領(lǐng)域外骨骼設(shè)備主要是用在殘障人士及老年人身上，在擁有外骨骼機器人后，可以幫助恢復(fù)行走能力，或者直接賦予重新站立行走的能力。 在這方面比較著名的有美國EksoEkso Bionics公司，早在2012年，其設(shè)備就已經(jīng)開始像醫(yī)院和康復(fù)中心提供。 國內(nèi)方面，近幾年也涌入了一大波公司，包括傅利葉智能、尖叫科技、大艾、邁步、程天科技等等。 這些公司相比國外大型公司起步較晚，但目前都已經(jīng)拿到市場融資，說明市場對于外骨骼機器人的前景十分認(rèn)可。
大艾旗下的外骨骼機器人，于2018年6月成為中國首個通過CFDA認(rèn)證的下肢外骨骼機器人。 在軍事和醫(yī)療康復(fù)之外，另一個備受外骨骼機器人關(guān)注的就是物流搬運場景。 特別在國內(nèi)市場，據(jù)國家郵政局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2018年我國快遞業(yè)務(wù)量達(dá)到507.1億件，外骨骼設(shè)備對于相關(guān)從業(yè)人員而言變得十分必要。 京東在2017年就為旗下員工配備了外骨骼機器人，雖然京東早已開始部署無人倉儲系統(tǒng)，但仍需要人工來協(xié)助機器工作。員工每天彎腰幾千上萬次分揀快遞，長此以往，鐵打的身體也受不了。
京東的外骨骼機器人運用了壓力傳感器、陀螺儀、無線傳導(dǎo)等技術(shù)和儀器，憑借動力學(xué)原，幫助工人減輕負(fù)重，減少身體損傷，并大幅度提升效率。借助外骨骼設(shè)備的動力系統(tǒng)，即便是女性員工也能輕松搬運15KG的貨物。 除了以上領(lǐng)域，外骨骼機器人還在救災(zāi)、搶險等場景得到廣泛運用。 你與“鋼鐵俠”之間只差450000刀 如果說上面那些設(shè)備看起來與“鋼鐵俠”還有差距，那么接下來這套你應(yīng)該會滿意。 英國的一家公司Gravity Industries研發(fā)了一套“飛行裝甲”Jet Suit，穿上它你便可以像鋼鐵俠一樣，感受飛行的樂趣。

這套設(shè)備帶有6 個迷你飛行引擎，各重22公斤，分別裝上4 個于雙手臂以及兩個于小腿或背上，使用鋰電池啟動，之后通過燃燒燃料的方式持續(xù)提供動力，穿戴著通過改變身體方向來控制飛行。 在飛行高度及速度方面，Jet Suit一定超過了你的預(yù)期，其最高飛行高度可達(dá)將近4000米，而最快時速接近89公里每小時。 2017年，Jet Suit還創(chuàng)造了身體控制噴氣發(fā)動機動力套裝中速度最快的吉尼斯世界紀(jì)錄，并且還入選《時代》雜志，2018年度代“年度最佳發(fā)明榜單”。 這套設(shè)備的研發(fā)，其主要目的是為了讓人類重新思考未來飛行的模式，但目前而言技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足實際需求，在啟動后每分鐘會消耗4公升的燃料，飛行時間最多持續(xù)9分鐘。 好消息是，Jet Suit已經(jīng)在英國的Selfridge百貨公司進(jìn)行出售，其售價為45萬刀（約300多萬人民幣），并且全球限量9套。 目前，Gravity Industries正打算推出一個世界級重力競賽系列，各家憑借自己的飛行裝備進(jìn)行角逐，已經(jīng)在與可能的主辦城市、媒體單位和贊助商就賽事具體運行進(jìn)行討論，最快可能會在今年年底。 說起來，這套設(shè)備其實并沒有太多實際功能，只能用來娛樂，雖然全球限量9套，但我想應(yīng)該還沒賣完，錢多任性的朋友們，不妨可以考慮入手一套，畢竟300萬在北上廣的市中心也只夠買個廁所，但有了它你可能就是下一個“鋼鐵俠”。 外骨骼機器人在國內(nèi)的商業(yè)化還有難題 雖然強大的功能性和龐大的市場需求，讓外骨骼機器人已經(jīng)踏上了商業(yè)化的進(jìn)程，但結(jié)果并不如想象中美好。以醫(yī)療康復(fù)外骨骼設(shè)備為例，三個方面的問題不解決，市場將無法達(dá)到期望的高度。 首先，價格問題是外骨骼機器人大規(guī)模普及性應(yīng)用的最大絆腳石。受硬件技術(shù)影響，目前國內(nèi)大部分外骨骼機器人公司還無法實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，這導(dǎo)致了產(chǎn)品價格高居不下。 大體上一臺普通國產(chǎn)醫(yī)療外骨骼機器人的售價大概在20-50萬左右，雖然相比美國、日本的進(jìn)口產(chǎn)品動輒100萬，甚至200萬一套的價格要低出很多，但這依然不是普通民眾可以接受的價格。 2016年，尖叫科技CTO李牧然表示“我們希望三年內(nèi)能達(dá)到一臺大家電的價格。”現(xiàn)在3年過去了，但產(chǎn)品價格基本沒有什么變動。 在價格不變的情況下，將設(shè)備納入醫(yī)保范疇，或許可以解決用戶“用不起”的難題，但顯然這不是一時半會能夠?qū)崿F(xiàn)的，所以產(chǎn)品價格無法下調(diào)，其商業(yè)化進(jìn)程注定艱難。 其次，技術(shù)問題理所當(dāng)然也會成為攔路虎。雖然目前外骨骼機器人在醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用相對成熟，但由于國內(nèi)行業(yè)起步較晚，在技術(shù)方面一度被美、日等國壟斷，并且在上游核心零部件方面也嚴(yán)重依賴國外。 另一大技術(shù)難題體現(xiàn)在續(xù)航方面，目前外骨骼機器人還是以蓄電池供電，續(xù)航能力上還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到24小時的使用要求，使用者的活動范圍受到電池的容量和效率極大的限制。如何提高能源容量或改變現(xiàn)有充電方式，來擴大使用者活動范圍及效率成為了關(guān)鍵問題。 最后，外骨骼機器人作為一種貼身設(shè)備，被視為人類身體的外延，那么其舒適性也非常重要。雖然穿戴式外骨骼設(shè)備的研究已經(jīng)比較成熟，但對于民用舒適性還沒有足夠重視。 對于外骨骼機器人而言，其在人機工程學(xué)這一與使用者密切相關(guān)的領(lǐng)域投入得還稍顯不足。 目前大多數(shù)醫(yī)療康復(fù)外骨骼設(shè)備都是采用的捆綁穿戴，而這種穿戴方式會給人帶來壓迫感，十分不舒服。在熱濕舒適性和觸覺舒適性方面，其標(biāo)準(zhǔn)也還需要提高。 因此，這三個決定性問題無法得到解決，外骨骼機器人商業(yè)化發(fā)展就難入正軌。只有當(dāng)解決這些現(xiàn)實問題，外骨骼機器人才能在廣闊的市場中，取得高速且持久的發(fā)展。 【完】 智能相對論（微信id:aixdlun）：深挖人工智能這口井，評出咸淡，講出黑白，道出深淺。重點關(guān)注領(lǐng)域：AI+醫(yī)療、機器人、智能駕駛、AI+硬件、物聯(lián)網(wǎng)、AI+金融、AI+安全、AR/VR、開發(fā)者以及背后的芯片、算法、人機交互等。