編者按
5月9日,《浙江日?qǐng)?bào)》刊發(fā)《外骨骼機(jī)器人,廣闊市場(chǎng)在前方》一文,報(bào)道了中國(guó)美術(shù)學(xué)院文創(chuàng)設(shè)計(jì)制造業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心在讀博士生顏海將科研成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的探索與實(shí)踐。隨著科技不斷進(jìn)步與老齡化社會(huì)加速到來,輔助型機(jī)器人在醫(yī)療康養(yǎng)、家庭照護(hù)等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊前景。顏海參與研發(fā)的售價(jià)千元級(jí)外骨骼設(shè)備“易行 EasyGo 外骨骼助行器”一經(jīng)上線便被搶購一空,引發(fā)廣泛關(guān)注。
早在2019年,顏海便憑借“悠扶機(jī)器人”項(xiàng)目獲得中國(guó)設(shè)計(jì)智造大獎(jiǎng)(DIA)銀獎(jiǎng),次年考入中國(guó)美術(shù)學(xué)院文創(chuàng)設(shè)計(jì)制造業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心攻讀設(shè)計(jì)智造系統(tǒng)研究方向博士,并于2024年以畢業(yè)創(chuàng)作《人機(jī)共生·腦機(jī)外骨骼》榮獲畢業(yè)創(chuàng)作金獎(jiǎng)。從競(jìng)賽獲獎(jiǎng)到創(chuàng)業(yè)落地,從設(shè)計(jì)構(gòu)想到技術(shù)轉(zhuǎn)化,顏海的成長(zhǎng)軌跡正是中國(guó)美術(shù)學(xué)院“設(shè)計(jì)服務(wù)社會(huì)、藝術(shù)引領(lǐng)科技”理念的生動(dòng)實(shí)踐,也展現(xiàn)了新時(shí)代青年設(shè)計(jì)者扎根現(xiàn)實(shí)、關(guān)注民生、勇于跨界的創(chuàng)新精神。
家用型外骨骼助行器上架即被搶空——
外骨骼機(jī)器人,廣闊市場(chǎng)在前方
(本文刊于浙江日?qǐng)?bào)2025年5月9日第8版)
15秒賣光!近日,一款售價(jià)千元級(jí)的外骨骼設(shè)備剛上架網(wǎng)店就被搶購一空。這款名為“易行EasyGo外骨骼助行器”的產(chǎn)品,由程天科技研發(fā),就是兩年前在杭州亞殘運(yùn)會(huì)上幫助下半身癱瘓的阿富汗輪椅籃球運(yùn)動(dòng)員站立的“下肢外骨骼步行康復(fù)器”的家用版。
外骨骼機(jī)器人的“進(jìn)化”發(fā)生了怎樣的變化?站在人機(jī)共生的門檻上,外骨骼機(jī)器人正快速走進(jìn)大眾生活,它距離廣泛使用還有多久?
搶購背后
龐大的醫(yī)療康復(fù)需求
外骨骼設(shè)備到底有何實(shí)力?記者穿戴上了它感受一番。
“易行EasyGo外骨骼助行器”,穿戴起來很方便,將腰拖、腿托分別卡在腰部、腿部,就算完成了。它的重量不到2.5公斤,在腰托、腿托的支撐下,穿戴后的體感比實(shí)際重量要輕不少。
在往前行走的時(shí)候,記者感受到腿托在推著我向前走,走起路來相當(dāng)省力,有一種“健步如飛”的感覺。
“它的助力能幫穿戴者節(jié)省20%的體力,相當(dāng)于抵消兩大瓶可樂的重量?!背烫炜萍悸?lián)合創(chuàng)始人、首席設(shè)計(jì)師顏海告訴記者,“因?yàn)樗7氯梭w肌腱的彈性儲(chǔ)能機(jī)制?!边@款外骨骼器械設(shè)計(jì)了基于齒輪齒條結(jié)合彈性體特殊結(jié)構(gòu),為什么戴上它走路感覺省力?因?yàn)楫?dāng)使用者足部觸地時(shí),動(dòng)力單元可捕獲行走中浪費(fèi)的動(dòng)能并轉(zhuǎn)化為勢(shì)能儲(chǔ)存,而當(dāng)使用者抬腿時(shí),動(dòng)力單元自動(dòng)釋放儲(chǔ)存能量,提供屈髖助力。
穿戴上外骨骼設(shè)備的使用者,程天科技供圖
程天科技有3張外骨骼的醫(yī)療器械注冊(cè)證,而全國(guó)一共只有16張此類醫(yī)療器械注冊(cè)證。“之前,我們的產(chǎn)品在醫(yī)院、康復(fù)助殘機(jī)構(gòu)使用,價(jià)格從幾十萬到上百萬,主要為偏癱、弱能老人、腦癱兒童等病人服務(wù)?!鳖伜=榻B道,目前該公司的外骨骼機(jī)器人已在全國(guó)1000余家機(jī)構(gòu)使用,累計(jì)使用超65.8萬人次。
這些醫(yī)用版外骨骼機(jī)器人科技感十足,就像科幻電影照進(jìn)了現(xiàn)實(shí),即便它們的個(gè)頭比傳統(tǒng)的外骨骼康復(fù)器械要小得多,容易穿戴使用,可高昂的價(jià)格讓普通人難以承受。
怎么讓在家中的偏癱病人、行動(dòng)不便的老人也能起到康復(fù)訓(xùn)練效果?外骨骼機(jī)器人的小型化、消費(fèi)級(jí)化,是必經(jīng)之路。
“這次推出的外骨骼助行器,就是我們將技術(shù)下放的一款產(chǎn)品?!痹陬伜?磥?,助行器采用的是不靠電池驅(qū)動(dòng)的無源版本,僅靠機(jī)械結(jié)構(gòu)和材料特性帶來支撐力,這讓不會(huì)使用智能手機(jī)的老人也可以駕馭,當(dāng)然,不用電池,也讓機(jī)器的重量、售價(jià)都降低了。
那么,一款千元級(jí)別的外骨骼設(shè)備,為什么被搶購一空?甚至還有消費(fèi)者通過各個(gè)渠道“催促”產(chǎn)品上新?其實(shí),消費(fèi)熱情背后,是龐大的需求市場(chǎng)。
研究人員正在進(jìn)行電動(dòng)外骨骼實(shí)驗(yàn),視覺中國(guó)供圖
在中國(guó),醫(yī)療康復(fù)需求更為巨大。
以導(dǎo)致偏癱比例最高的腦卒中(中風(fēng))為例,每年中國(guó)新發(fā)腦卒中450萬例,這其中將新增180萬偏癱患者,而目前國(guó)內(nèi)共有2000萬偏癱患者。而通過積極康復(fù)治療,腦卒中患者重新獲得行走和生活自理能力的概率為90%。同時(shí),根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)KPMG的調(diào)研數(shù)據(jù),在中國(guó),每10萬人擁有3.6名康復(fù)治療師,相較于每10萬人口應(yīng)擁有50名康復(fù)治療師的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)差距明顯。
這意味著有大量的偏癱患者,缺少足夠的康復(fù)醫(yī)療幫助。如何讓他們?cè)诩抑锌茖W(xué)康復(fù),是一個(gè)能幫助上千萬人的大事情。
“千元級(jí)外骨骼走進(jìn)家庭,將有效推動(dòng)具身智能外骨骼機(jī)器人從‘醫(yī)療器械’向‘人體機(jī)能延伸’進(jìn)化,在重新定義人機(jī)交互理念的同時(shí),進(jìn)一步釋放更廣闊的商業(yè)想象力。”顏海說。目前,他們正在加大馬力生產(chǎn)新一批的千元級(jí)外骨骼助行器,以滿足越來越多的訂單需求。
腦機(jī)融合
讓偏癱患者練起啞鈴
幫助老人、病人行走的消費(fèi)級(jí)下肢外骨骼已經(jīng)出現(xiàn)了,對(duì)于上肢行動(dòng)不便的人群,這樣的產(chǎn)品還遠(yuǎn)嗎?
今年36歲的鐘先生期待著類似產(chǎn)品正式上市,幾個(gè)月前,已中風(fēng)偏癱12年的他作為志愿者嘗試了這樣的外骨骼設(shè)備,“我讀大二時(shí)突發(fā)中風(fēng),到現(xiàn)在已經(jīng)有十多年沒有搬動(dòng)過桌子了,用了它之后,我不僅能自己打掃衛(wèi)生,甚至還能用舉啞鈴鍛煉手臂力量?!?/p>
鐘先生嘗試的外骨骼設(shè)備,名為“腦機(jī)接口上肢康復(fù)外骨骼”,由博靈腦機(jī)(杭州)科技有限公司研發(fā),造型像是機(jī)械戰(zhàn)士的手臂,它的功能也與電影中的場(chǎng)景類似——讓穿戴者完成過去因力量不足做不到的事情。
“它能讓偏癱患者‘如臂使指’,靠的是貼在手臂上的這手環(huán)傳感器?!辈╈`腦機(jī)(杭州)科技有限公司首席科學(xué)家許科帝解釋道,偏癱患者的肌肉系統(tǒng)并沒有損傷,只是身體的指令傳輸系統(tǒng)出了問題,而手環(huán)傳感器能捕捉到微弱的肌肉電信號(hào),“當(dāng)使用者產(chǎn)生自主運(yùn)動(dòng)的意圖時(shí),神經(jīng)信號(hào)采集手環(huán)可以排除干擾,識(shí)別患者的動(dòng)作意圖,通過類似‘外骨骼’的外部控制設(shè)備,協(xié)助他們做出準(zhǔn)確的動(dòng)作。”
鐘先生正在利用外骨骼舉起啞鈴,受訪者供圖
這套外骨骼的穿戴同樣方便,不到兩分鐘的時(shí)間,鐘先生就能獨(dú)立完成穿戴,不需要家屬或護(hù)工的幫助?!拔颐刻焓褂脙蓚€(gè)多小時(shí),康復(fù)訓(xùn)練就成了我的日常生活?!泵颗_(tái)設(shè)備都能記錄并存儲(chǔ)患者的使用數(shù)據(jù)。隨著使用次數(shù)的增加和數(shù)據(jù)的積累,系統(tǒng)會(huì)不斷優(yōu)化校準(zhǔn),使設(shè)備更加貼合鐘先生的需求。
這款外骨骼設(shè)備,同樣來自于“技術(shù)下放”。
專注于中風(fēng)偏癱人群康復(fù)訓(xùn)練與生活輔助器具設(shè)計(jì)開發(fā)應(yīng)用的博靈腦機(jī),利用腦機(jī)融合的智能康復(fù)技術(shù),通過提取腦電波的信號(hào),解讀出患者的需求,再由外骨骼器械做出相應(yīng)的動(dòng)作,過去的產(chǎn)品同樣是被醫(yī)院、康復(fù)助殘機(jī)構(gòu)購買的醫(yī)用版,在便利性與價(jià)格上,普通病人很難將其作為家用產(chǎn)品。
“作為消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品,對(duì)腦電波的提取就不是一件容易的事情,比如需要戴腦電帽,如果戴歪了,信號(hào)質(zhì)量就不夠穩(wěn)定?!痹S科帝告訴記者,而肌肉電信號(hào)是腦電的放大器,在不需要醫(yī)護(hù)人員幫助的情況下,偏癱患者靠自己就能保證信號(hào)的接收與康復(fù)訓(xùn)練的效果。
今年,這款家用版上肢外骨骼設(shè)備也將投入市場(chǎng),受益人群包括但不限于腦卒中、不完全性脊髓損傷及其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變導(dǎo)致的上肢功能障礙患者。
器械變輔具
科技的意義具象化了
市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)GrandView Research發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2030年,全球外骨骼市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)68億美元。醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域占比超50%,工業(yè)領(lǐng)域增速最快。
隨著人們康復(fù)與養(yǎng)老意識(shí)的提升,人均可支配收入的提高,康復(fù)需求市場(chǎng)包含近百億元的B端市場(chǎng)和萬億元級(jí)別的C端市場(chǎng),為外骨骼產(chǎn)品提供了廣闊發(fā)展空間。
2022年,國(guó)務(wù)院印發(fā)的《“十四五”國(guó)家老齡事業(yè)發(fā)展和養(yǎng)老服務(wù)體系規(guī)劃》提出,加快人工智能、腦科學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)、可穿戴等新技術(shù)在健康促進(jìn)類康復(fù)輔助器具中的集成應(yīng)用。2023年1月,工信部等十七部門印發(fā)《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案》。其中也明確提到了對(duì)發(fā)展外骨骼機(jī)器人的支持。
機(jī)械外骨骼手,視覺中國(guó)供圖
“從全球范圍來看,中國(guó)的外骨骼機(jī)器人水平,已從過去的‘跟跑’,發(fā)展到如今已能‘并跑’?!闭憬∷幈O(jiān)局醫(yī)療器械監(jiān)督管理處處長(zhǎng)劉獻(xiàn)明說。
外骨骼機(jī)器人擁有一個(gè)大市場(chǎng),而對(duì)它需求度最高的人群,是那些行動(dòng)不便、急需康復(fù)訓(xùn)練的偏癱患者們,他們的需求應(yīng)該被首先看見。
來自杭州的企業(yè)共同推動(dòng)外骨骼機(jī)器人從“醫(yī)療器械”向“家用輔具”轉(zhuǎn)型,市場(chǎng)給出了熱烈回應(yīng)。
在外骨骼機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的浙江,監(jiān)管部門也在用自己的方式,推進(jìn)相關(guān)產(chǎn)品能服務(wù)更多消費(fèi)者。
“我們也看到針對(duì)偏癱患者、殘疾人康復(fù)有很大的市場(chǎng)需求,但是作為家用醫(yī)療器械,該如何審批?注冊(cè)法規(guī)要如何適應(yīng)這樣的新技術(shù)帶來的新需求?”在劉獻(xiàn)明看來,與醫(yī)用版外骨骼機(jī)器人不同,家用版醫(yī)療康復(fù)類外骨骼機(jī)器人使用沒有專業(yè)人士幫助指導(dǎo),帶來各種安全性、有效性等問題,“該如何迎合市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)需求,監(jiān)管部門該如何確定注冊(cè)審批標(biāo)準(zhǔn)?相信很快會(huì)有答案?!?/p>
顏海,2020級(jí)文創(chuàng)設(shè)計(jì)制造業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心設(shè)計(jì)學(xué)博士,設(shè)計(jì)智造系統(tǒng)研究專業(yè)。創(chuàng)業(yè)任職程天科技聯(lián)合創(chuàng)始人、產(chǎn)品中心負(fù)責(zé)人兼首席設(shè)計(jì)師。學(xué)術(shù)兼職哈爾濱工程大學(xué)教授、湖北工業(yè)大學(xué)碩士生導(dǎo)師;中國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)人工智能分會(huì)理事、浙江省工業(yè)設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)理事、光華龍騰獎(jiǎng)·浙江十杰、杭州市工業(yè)設(shè)計(jì)精英人物、東北設(shè)計(jì)周·優(yōu)秀設(shè)計(jì)師稱號(hào);職業(yè)認(rèn)證包括中國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)資深設(shè)計(jì)專家、高級(jí)設(shè)計(jì)總監(jiān)、工信部首席產(chǎn)品官(高級(jí))、NPDP產(chǎn)品經(jīng)理國(guó)際資格、PMP項(xiàng)目管理專業(yè)人士資格等。主要研究方向?yàn)橥夤趋赖戎腔劭叼B(yǎng)產(chǎn)品與先進(jìn)醫(yī)療裝備的產(chǎn)品戰(zhàn)略、系統(tǒng)工程、醫(yī)工結(jié)合及人機(jī)交互,負(fù)責(zé)智慧康養(yǎng)外骨骼產(chǎn)品矩陣的設(shè)計(jì)規(guī)劃、工程創(chuàng)新、臨床效用及產(chǎn)業(yè)落地等環(huán)節(jié)。研究成果發(fā)表論文8篇,獲得省科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等,首臺(tái)套1項(xiàng),工業(yè)新產(chǎn)品5項(xiàng),紅點(diǎn)、IF、IDEA、DIA等產(chǎn)品設(shè)計(jì)獎(jiǎng)項(xiàng)榮譽(yù)60余項(xiàng)。
來 源|《浙江日?qǐng)?bào)》2025年5月9日第8版
編 輯|陳舒婷
責(zé) 編|童戈辛
審 核|方 舟 盧 濤
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