三星高调入局背面，做好外骨骼机器人有多难？
三星高调入局背面，做好外骨骼机器人有多难？
3月4日，北京冬残奥会火炬传递的最终一天，火炬手杨淑亭身穿下肢外骨骼机器人冷艳露脸。这是她因事故胸部以下高位截瘫11年后初次站立行走。结构杂乱的机械组织，和火炬手达到一种调和的“共生”联系，协助截瘫患者从头站立行走。
一时刻，外骨骼机器人被推到了聚光灯下，在一级商场中的风光度也大大提高。
事实上，外骨骼技能并非新鲜事。上世纪 60 时代，在美国国防部支持下，通用电气和康奈尔大学开端了外骨骼的技能研制。他们打造出了一款外骨骼原型机，用来帮武士搬抬重物，能将人的力气扩大 25 倍。
跟着产学研的加快布局，骨骼机器人从军用走向商用，在医疗恢复场景中不断开花。三星也按捺不住自己的机器人梦，或于近来推出首款商用的可穿戴外骨骼机器人。早在2019年头，三星就展现了外骨骼机器人GEMS Hip，针对举动不便、伤患复健者，能够供给下肢动作辅佐功用。更在上一年8月，三星集团宣告出资240兆韩元（相当于2050亿美元），提高机器人工业等新范畴的竞争力。
携巨资闯入的三星，天然雄心壮志。据外媒报导，三星GEMS Hip外骨骼机器人改进款估计销量在3万台左右。但是承载这一希望的外骨骼机器人，在技能端、运用端仍有许多难题待解。
技能难题：意图获取
外骨骼的界说最早来自动物，即外部的骨骼。这是一种能够供给对生物柔软内部器官起到构型、支撑和保护作用，并能介导运动的坚固的外部结构。
某种程度而言，外骨骼机器人本质是一种需求与人体触摸的可穿戴“人工智能型”设备，依照人体形状，加装一套相似人体骨骼的机电动力设备，其原理是，经过传感器搜集人体意图，然后精确取得人体的意图，遵从人的志愿和谐地助力人进行各类运动。
但是，怎么精确无误地获取穿着者的意图，成为困扰外骨骼机器人的一大难题。
当下，外骨骼机器人的操控体系首要经过直接或直接两种方法获取人体意图。直接获取是从人体各类生物信号或人和机器人之间的交互力获取，其间运用肌电信号搜集并剖析操作者意图较为常见。这种直接获取方法对机器人传感器要求极高，受限于肌电信号的数据噪音、相关建模和校准的难度都极端高。
直接获取则经过外骨骼关节获取数据、预估操作者意图然后扩大运动作用即经过外骨骼硬件检测信号来预判人类意图（人要做出相应的动作肌肉会有相应的改变）。这种方法的坏处便是有或许无法区别操作者的力和外力，一旦判别犯错，极大概率导致外骨骼机器人不安稳或许失控。
驱动问题，也一向困扰着外骨骼机器人。现行驱动首要有电力驱动、液压驱动、气动等计划，但各有优劣势。气压驱动体积小、本钱低、操作简洁，但精度不高、难以操控且移动规模受限；液压驱动传动平稳、能动较高、安全性高，但结构杂乱、分量较大、然后本钱较高。
现在，运用于恢复外科的外骨骼机器人多为电机驱动，这一方法操控形式相对简略、呼应快、操控精度易于确保、运用保护便利、信号检测和传递处理便利、驱动效率高、本钱较低。知乎博主“星生号”曾撰文指出，从外骨骼机器人的运用视点动身，要求驱动体系的体积小且质量轻，在外骨骼机器人负重的情况下，假如要完结较大的动力驱动，则选取的电动机尺度也会偏大，不利于全体的轻量化，并且也会影响组织的灵活性。
传感体系、操控体系、驱动体系作为外骨骼机器人的三大中心体系，每个体系都至关重要，也存在着相应的技能难点，影响外骨骼机器人的形状、反应速度、随动才能、舒适程度等功能特征。
怎么打破种种技能瓶颈，成为外骨骼机器人企业的必答题。
商业化难题：本钱居高不下
当下，外骨骼机器人商场出现着吊诡一幕：一方面是嗷嗷待哺的需求端，一方面是继续亏本的企业。
在需求端，外骨骼机器人曾让厂商们信任会有一个夸姣的商业化未来。外骨骼机器人现在最老练的运用范畴是在医疗恢复，其能够协助中风、脑瘫、帕金森等举动才能受到影响的患者完结更有用的恢复训练。2020年世界卫生组织预估，全球大约有10亿残障人士，其间80%生活在开展我国家。
如此巨大的用户集体，天然撩拨了本钱的神经。世界研讨组织ABI以为外骨骼将在近十年时刻完结快速添加，2028年之前有望完结全球性规模化添加。其间，2025年至2028年为高速添加阶段，预估3年复合年均添加率为47.7%，2028年全球商场规模将达58亿美元。
但是，抢占商场殊为不易，已上市的企业日子则过得凄风苦雨，大多企业几近于出血搞研制，盈余路漫漫。
现在全球共有5家专营外骨骼机器人的上市企业，其间美国Ekso Bionics、日本CYBERDYNE和以色列ReWalk已开展近20年，上市7年，但因外骨骼机器人研制投入本钱昂扬且设备销价格格高，导致报答周期较长，在亏本边际继续徜徉。
关于未盈余企业来说，经过二级商场补血不失为一个战略。头部企业Ekso Bionics、CYBERDYNE以及ReWalk先后于2014年完结上市，股价大起大落，ReWalk更是因为继续大额亏本，股价一路下挫。
加拿大Bionik Laboratories于2015年在美股场外商场OTCQX上市；Sarcos于2021年9月经过特别意图收买公司（SPAC）在美国纳斯达克证券交易所上市。即使上市后，各大企业仍不可避免股价动摇下滑。
昂扬的价格是挡在普通人面前的榜首道门槛，揭露材料显现，ReWalk6.0 体系的价格约是7.7万美金，Ekso外骨骼价格每套14万美金，而Cyberdyne 的产品价格更是高达20多万美金。即使厂商考虑到普通人的境况，选用租借形式，但价格依旧不怎么“亲民”。
加州大学伯克利分校机器人及人体工程学研讨室主任Kazerooni曾对媒体指出，现在的外骨骼机器人设备通常在 10 万美元以上，而设备的价格下降到1万美元乃至更低才能让更多人运用得起外骨骼机器人。
这成为国内外企业共通的问题。据媒体报导，现在我国外骨骼机器人的单次运用价格约在200——300元/半小时，一台设备的价格约在50——200万元之间，价格虽比国外略低，但可担负的晚年患者或医养组织仍是少量。此外，外骨骼机器人归于二类医疗器械，且遍及程度不强。
怎么减少本钱，确保产品质量至关重要。产品价格的下行仰仗于技能立异与整个工业链日渐老练、入局者添加。我国外骨骼机器人的研讨始于2000年左右，现已出现了大艾、跨步、尖叫科技、傅利叶智能、程天科技等很多明星企业。
2018年6月，大艾机器人取得我国首个外骨骼机器人NMPA注册证，意味着我国外骨骼机器人在医疗恢复范畴正式进入商业化阶段，产品可投入商场进行出售。尔后，各大厂商也在加大研制投入，不甘人后。程天科技于2021年成为业界首个获批适用规模为中枢神经病变（包括截瘫、偏瘫、脑瘫等患者）的下肢外骨骼机器人NMPA注册证的立异医疗机器人公司。
新产品不断面世的过程中，一切的外骨骼机器人厂商都在探究中寻觅一个安稳的盈余形式。而这个夸姣的商业化未来，终究要等多久，仍要画一个问号。
