．外骨骼機器人應用寬廣

10 ADVANCED EXOSKELETONS AND THEIR USES

台灣區電信工程工業同業公會

來源：OFweek机器人网

繼AGV機器人、無人車、無人機等輔助物流機器人之後，蘇寧又推出了一款新科技—外骨骼機器人，為物流員工提供更多輔助，提升效率緩解疲勞。

近日，2019全球智慧物流峰會上，蘇寧物流「外骨骼機器人」首亮相。據悉，這套腰部助力外骨骼機器人整重僅2.8kg，最大助力效率可達60%，使用方便靈活。

穿戴者穿上後可以提高核心部位（如腰背部）和核心肌群（如腰部竪脊肌）的高強度負重能力，有效減緩工作肌群的疲勞速度，保護快遞員腰部肌群。降低人體運動過程中的能量消耗，提高工作效率。

蘇寧「腰部助力外骨骼」現場試穿

外骨骼機器人其實並不是什麼新鮮事物，在日本，由於老齡化嚴重，這種可以幫助人體勞動省力的輔助性穿戴製品早就進入了市場，外骨骼機器人也被稱為「可穿戴的機器人」；全世界研發企業，都對外骨骼機器人情有獨鍾，各大機器人展會，和行業活動現場，經常能看到這種機器人的身影；在今年開年的日本機器人展上，多家日本本土機器人企業和德國展商，都將外骨骼機器人作為工業機器人之外的展出重點，現場吸引了很多消費者和企業的試穿和問詢；

在5月初的中國機器人峰會上，我們也見到了多款醫療用的外骨骼康復機器人，主要是用於在輔助行走不便的患者，在患者穿戴行走時，可收集患者的步態數據，結合臨床步態數據與健康步態數據，於雲端大數據分析和人工智慧算法及模型，再作出康復訓練計劃。

日本機器人展（RoboDex）上的增強型外骨骼機器人

中國機器人峰會現場的外骨骼康復機器人

外骨骼機器人現狀

外骨骼機器人一般分為增強型和康復型，主要是為解決醫療保健和工業難題而設計，過去外骨骼機器人市場受到高成本的困擾，遲遲難以進入消費市場，近些年，隨著研究和開發逐步成熟，外骨骼機器人由原型階段，進入了量產階段。

因此成本正在緩慢下降，我們得以在越來越多的環境下，看到它們的使用，比如用於輔助的製造業、倉儲、物流等工作場景，或者是用於康復的醫療保健市場，特別是在社會老齡化，以及技能型人才短缺的情況下，外骨骼機器人將成為提高生產力，避免和減輕傷害的重要手段之一。

外骨骼機器人是融合感測、控制、融合、移動計算，人機交互等技術的複雜綜合系統。

在外骨骼機器人的研究上，美國和日本起步較早，研究成果和專利也更豐富。尤其在動力系統方面，不僅出現了液壓驅動、電力驅動，甚至是氣動等多種方案。可適用於不同的產品，也各有優勢，電力驅動的機器人的動力更強勁，但人體負重較大，而液壓驅動和氣動的機器人則較為輕便。

而對岸中國的外骨骼機器人，目前仍以學術研究為主，中科院、電子科技大學、北航等，都在開展外骨骼機器人的研究。除了學術研究外，部分院校還開始探索「產學研」的模式，如依託於北航的大艾機器人、東南大學與科遠股份的合作研究等。

目前對岸國內企業有北京大艾機器人，推出的供早期康復患者使用的兩款產品 Ailegs和Aiwalker；傅立葉智慧推出的兩款產品，上肢力反饋運動控制系統Fourier M2，以及下肢外骨骼機器Fourier X1；杭州尖叫科技也推出了名為Scream One的即時人體交互步態移動外骨骼機器人；此外，對岸國內還有峰湃科技，以及程天科技等新創公司。

雖然目前各家的產品已初具形態，但在技術和用戶體驗上尚有很大的提升空間。目前，對岸國內的外骨骼市場，沒有發展起來的原因，最大的絆腳石依然是技術本身。除了人體兩足行走的複雜性，步態數據的收集和分析師一大難題，其次是安全風險，穿戴在人身體上的器械要求較高，需要相關認證才能上市銷售。

Composites in exoskeletons: CompositesWorld

外骨骼機器人市場有待挖掘

以汽車製造業為例，雖然目前汽車流水線前端的製造工位，基本已實現自動化操作，但是末端汽車總裝線工位，依舊無法被自動化設備完全取代。這些工位作業對工人的肩部和腰部骨骼關節，帶來了極大損傷。

以頭頂操作為例，工人需要舉起約5-6公斤重的零件與工具，每天約重復3000-4000次，常年單一動作加上重力壓迫，很容易引發肩部與腰部的勞損，也會影響工廠流水線的效率。

在美國，超過20%的勞動損傷，都是發生在肩部和腰背部，企業用於支付肩部和腰背部損失的勞動損傷保險，總額超過160億美元；歐盟30%的人工搬運，63%的重複運動和46%糟糕的身體姿勢，都將促使和工作相關的肌肉骨骼疾病（WMSDs）危害工人的健康、影響企業的發展，以及對社會經濟造成負擔；中國工人勞動強度大，勞動損傷人群年齡已下探到25歲，每年因工傷保險支出，甚至超過610億人民幣。