近日，一段癱瘓小姐姐自主行走的視頻走紅網絡，視頻中，在12年前就被醫(yī)生宣告終身癱瘓的舞蹈表演者@幾木朵_穿戴好充滿科技感的外骨骼設備后，先是慢慢站了起來，隨即勇敢地邁出了第一步，雖然動作略顯生疏，但喜悅與激動之情溢于言表。據悉，@幾木朵_是接受了杭州成天科技發(fā)展有限公司的邀請，在其智能康復中心體驗了公司的外骨骼機器人。

　　上百萬播放量的視頻下，上千條評論、轉發(fā)在鼓勵博主的同時，也再一次將“外骨骼”推向大眾熱議的焦點。該條微博的熱評第一條正是來自一位康復外骨骼工程師，看過其他網友對于外骨骼為患者帶來神奇改變后的驚訝與激動，他表示感到責任重大。

　　在深度感受著科技溫度的同時，越來越多網友（尤其是家里有肢體殘疾親屬的網友）對外骨骼設備從最開始的好奇、驚嘆到逐漸賦予厚望。

　　外骨骼創(chuàng)造的“機甲戰(zhàn)士”

　　外骨骼技術可以看作是一種可穿戴于人體的機械結構，通過精巧的力學設計和靈敏的傳感操控等，實現穿戴者行動能力的提升，最初以戰(zhàn)斗裝備的形式出現于家喻戶曉的漫威漫畫《鋼鐵俠》中，并很快引起了美國軍方的關注。

　　1963年，美國陸軍武器研究者謝爾蓋·扎魯德尼發(fā)表了一份報告，描述了他設計的可穿戴機器外衣為穿戴者帶來的巨大能量。顯然，就彼時的技術水平而言，讓鋼鐵俠走進現實還存在較大技術鴻溝，幸而創(chuàng)新技術正在一點點拉近人類奇思妙想與現實場景的差距。

　　五角大樓國防高級研究計劃署（Darpa）于2000年開始了為期7年投資7500萬美元的機械外骨骼研究計劃。此外，日本公司也一直在努力以商業(yè)用途開發(fā)外骨骼，特別是幫助殘疾人和老年人進行日常生活。

　　回望國內，中國兵器集團202所外骨骼項目也于2013年正式立項，2015年7月，中國單兵外骨骼系統(tǒng)首次亮相于中國軍民融合技術裝備博覽會。

　　多年來，隨著傳感器、控制系統(tǒng)、硬件材料的革新，外骨骼系統(tǒng)從漫畫中的構想走向實驗室、最終實現了落地，并逐漸突破了軍用領域的桎梏，實現了商用。對于普羅大眾而言，除了拯救世界的超級英雄之外，醫(yī)療、工業(yè)這兩位“機甲戰(zhàn)士”的輪廓也逐漸變得清晰起來。

　　在醫(yī)療領域，外骨骼主要可用于康復治療。

　　像@幾木朵_所用的外骨骼，就是先通過傳感器檢測用戶意圖，再帶動患肢運動，屬于康復訓練外骨骼中的輔助訓練，主要作用是帶著患者先動起來，以刺激神經可塑性等方式開始康復進程。除此之外還可以進行約束訓練，即用設定好的程序帶動患者做出指定動作，從簡單的動作開始，適應了以后再慢慢加大動作幅度和每次訓練時長，也被稱作“分步康復機器人”。恢復到一定程度后就可以進行抵抗訓練，外骨骼會對患者運動施加反方向的阻力來鍛煉患肢的力量。

　　輔助行走外骨骼則是針對還具有一定運動能力，但身體虛弱、行走不便的人群，及時檢測用戶意圖滿足日常活動，同時還可以檢測身體姿態(tài)，如上坡時提供助力，下坡時提供阻力，讓使用者保持運動穩(wěn)定。

　　在經歷了艱難的康復訓練后，很多患者已經在外骨骼的幫助下創(chuàng)造了奇跡：在“2020年查爾斯頓馬拉松賽”上，一名來自南卡羅萊納州的下半身癱瘓男子穿著外骨骼服飾跑完了26.2英里（約42公里）的全程馬拉松，并以33小時50分23秒的成績打破該項目原有紀錄。

　　在工業(yè)領域，外骨骼主要應用于工業(yè)制造、物流運輸等行業(yè)，尤其是很多工業(yè)制造需要高強度的體力勞動，短期內也無法完全用機器人取代。例如，在汽車裝配工作中，工人經常需要雙臂上舉，手持工具長時間抬頭作業(yè)，容易造成上肢肌肉疲勞，降低工作效率。因此，一些汽車工廠引入了上肢外骨骼機器人，減少工人體力消耗，在提高效率的同時也可以防止工傷事故。

　　此外，外骨骼的“超級力量”也可以將外賣小哥包裝成“機甲騎士”，去年4月，一則餓了么外賣小哥身著外骨骼機甲送餐的照片登上了熱搜，小哥身著外骨骼機器人外賣設備，背負100斤重的物品也可像背了一臺筆記本電腦一樣，輕松行走，上下樓梯。

　　減輕自重 降低成本

　　可以看出，外骨骼技術的應用前景還是十分廣闊的，目前已經有不少高校研究機構和公司都在進行這方面的研究。

　　高校方面，包括國內的清華、南航等，以及國外的UC伯克利、哈佛、MIT等，近年來都不斷在產出相關的研究成果。例如，哈佛的Conor Walsh教授項目組曾產出過一款柔性外骨骼，協助中風患者獨立行走；北航博士楊興幫研發(fā)了一款踝關節(jié)外骨骼系統(tǒng)，針對踝關節(jié)功能未完全受損的足下垂患者，通過機械訓練助其恢復健康。

　　企業(yè)方面，國內的廣州一康、晁禾醫(yī)療、蝶和醫(yī)療等企業(yè)率先進軍康復機器人，傲鯊智能、程天科技、尖叫科技、大艾機器人、布法羅機器人等外骨骼機器人公司呈現爆發(fā)之勢，吸引了聯想創(chuàng)投、藍馳創(chuàng)投、IDG、火山石、前海母基金、睿頂資本等多方投資。

　　國外企業(yè)有美國知名機器人研發(fā)企業(yè)薩科斯機器人、以色列的Rewalk、日本的Cyberdyne、美國的Ekso Bionics公司、法國的Wandercraft。

　　然而，外骨骼概念雖然頻頻驚艷眾人，但卻仍未飛入尋常百姓家，至于原因，從@幾木朵_的微博評論中我們也可以窺探一二，售價自然是最大的阻礙，降低使用門檻依舊是外骨骼機器人推廣的重中之重。目前，因康復所需一定的專業(yè)知識，康復外骨骼機器人基本都屬于醫(yī)院或康復中心，供患者付費使用，很少有患者選擇購買康復機器人在家自行訓練。

　　除了價格之外，外骨骼設備的外形也是限制其日常化的重要原因，尤其是面向無法自主行動的患者時，外骨骼設備不僅要完成動作，更要幫助使用者保持姿勢。雖然工業(yè)及軍用領域已經盡量輕量化，但顯然仍未達到人們對于可穿戴設備的要求。

　　如果說輕量化是外骨骼大規(guī)模推廣的最低要求，那么智能化則是為外骨骼創(chuàng)造價值的更高標準。

　　目前，外骨骼主要通過傳感器檢測患者意圖，再做出反應，其中的反應時延對于癱瘓或無法自主行走的患者而言仍存在風險及誤判可能。未來，利用腦機接口驅動外骨骼完成動作或許才能實現真正的自主行走。

　　寫在最后

　　最近幾年，隨著連接技術、控制系統(tǒng)、傳感器、外殼材料等主要組成部分的快速發(fā)展，外骨骼設備也在日趨成熟，相信在進一步解決輕量化、智能化及價格問題后，外骨骼也可以成為常用可穿戴設備，幫助更多有夢想的舞者站上自己的人生舞臺，也幫助更多有毅力的運動員跑贏命運的馬拉松！