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这家国产外机器人骨骼,如何做到比Rewalk更先进?
导语:在今年的高交会上,小编偶遇了一款国产机器人外骨骼,据了解,他们的产品两个月迭代一次,目前在某些方面已经做得比Rewalk更先进……
高交会期间,EDN China编辑在展会上看到了一款外骨骼机器人,觉得非常有趣。经了解,生产机器人外骨骼的公司是上海尖叫智能科技公司(以下简称尖叫科技)。

__机器人外骨骼__

机器人外骨骼,它是电子、机械、仿生的跨界融合,是面向未来的前沿技术。



外骨骼机器人对于人自身而言,最实际的作用是进行 “自我拯救”。和伟大的自然相比,人类虽拥有超出地球其他生物的大脑,但是却有脆弱和柔软的身体。对于许多下肢行动障碍的人士,拐杖能起到一定帮助。但是机械外骨骼能更好地增强人的肌肉和行动能力,这些人群或许能够重获行走能力。

为达到良好的人机交互,现有的以模拟显示为人机交互的IT时代即将画上句号,智能穿戴将成为虚拟与现实的界限。基于智能穿戴设备,可以预测,未来机器人外骨骼将大有市场。机械外骨骼,未来可能是人类从外部辅助自我的终极产品。

__国际主流外骨骼机器人对比__

说起外骨骼机器人公司,肯定要说一说国际主流外骨骼机器人公司日本CyberDyne 、美国Ekso Labs、和以色列 Rewalk。

__- Cyberdyne公司__



_HAL_

日本筑波Cyberdyne家的外骨骼产品,被称为“混合辅助肢体”(HAL)。HAL-5是一款半机器人,拥有自我拓展和改进功能。通过搜集人体表面的肌肉电信号,来对机器人传达行走的意志,从而帮助人行走。

__Rewalk公司__



_Rewalk_

Rewalk家的外骨骼有着类似平衡车的自动走路机模式,自身无自平衡能力,使用Rewalk 家的外骨骼产品往往需要借助拐杖来维持平衡。

__Ekso Labs__



_Ekso Bionics_

Ekso Bionics,是一款可穿戴的、通过电池供电的仿生机械腿,穿在身上后,它可以提供必要的支撑力,在双手手杖的辅助下,让人重新站立。

__尖叫科技__



_尖叫1号_

尖叫科技生产的外骨骼机器人,准确的定义是开放式机械外骨骼平台。

该平台包括硬件和软件两个部分。其中,主要硬件部分包括人体传感器、环境传感器和动力结构,主要软件部分涵盖了人机交互指令与算法和云端引擎。通过硬件和软件二者的协作,实现了类似人类“植物神经”的独立运行平台。具有身随意动的自动反应能力和承载能力。

尖叫科技的外骨骼具有随动步态特性,不需要借助拐杖,具有一定的自平衡性。与前几种不同的是,尖叫科技不是依赖于纯编程的技术,而是通过人工智能和深度学习技术,实现人机实时交互的心随意动模式。

外骨骼机器人实现人机实时交互的原因是:

- 感知人体行为:陀螺仪+加速度计+肌肉电信号等方式结合;
- 驱动方式:采用高级行为驱动;
- 激光 + 超声感知外界环境,可以防止撞墙。

下面是几家国际主流外骨骼机器人详细的技术对比表。



_国际主流外骨骼产品技术对比表_

__产品两个月迭代一次,人机交互随动算法有待改进__

尖叫科技每两个月迭代一次,每一次迭代过程中步态、电机还有重量都会得到不断的优化。据尖叫科技CTO李牧然介绍, 从2015年2月开始研发,至今已经迭代了五代原型机,今年(2016年)12月第一代样机“踏云”将上市。目前,新版外骨骼已实现初步上楼梯功能,行走速度可以调整,目前行走速度控制在正常步速的2/3左右。为方便穿戴,设计了自动锁紧装置,几秒钟可以完成穿和脱。

迭代速度如此之快,一方面在于整个团队的丰富经验,分别有开发过如智能自行车,无人机,核电池,智能手表,智能戒指,智能净化器等产品的经验。另一方面,在于采用深度学习的缘故,不需要人去写代码,机器自己学习人走路的步态,因此研发速度得到进一步加快。

谈到自身产品的优点和缺点时,尖叫科技CTO 李牧然表示道:

第一,比起Rewalk,我们具备更先进的产品架构。我们的产品具有丰富的传感器。对于深度学习横向和纵向采集数据具有一个更良好的基础。

第二,我们采用了深度学习的技术,这样能够更好的适应人体。但是,我们目前的产品,和他们相比,还存在一定的差距,预计未来一两年时间能超过Cyberdyne。

当然,目前在人机交互的随动算法、元器件定制小型化、学习样本数据、历史技术储备、知名度等方面还存在着壁垒。

__2B和2C市场两手抓,早日实现外骨骼亲民价__

尖叫科技CTO李牧然表示,目前面对的市场包括2B和2C两大类, 第一类是康复市场,包括了不可逆损伤和可逆康复。第二类是消费级市场,主要针对的是爱好者消费级市场。

其中,第一市场是不可逆损伤市场,主要针对的是肌肉、骨骼、神经、软组织损伤和老化造成行动不便的人群,这一类2C人群约9000万。

第二市场是可逆康复市场,主要针对于因为手术原因卧床治疗造成的临时肌肉萎缩、智能康复人群。每年约2500万的循环人群和机构合作建立渠道。

第三市场是消费级市场,针对户外行走、徒步、爬山、攀登等轻应用,生产适用于膝盖、大腿、鞋子、手臂等单个部件形式的产品。目前第六代原型机为部件版本。这一市场想象没有确定参数,但空间十分巨大。

现阶段,康复是主打市场。此外,尖叫科技CTO李牧然表示,尖叫科技研发周期短,外骨骼成本将比同类产品便宜很多。希望在不久将来,能实现数万元的量级,这将是一个巨大突破。
Edit
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