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解析可穿戴机器人行业的成功要素

时间:2024-05-22 10:57:39 科技赋能

人类在进入百岁之际最需要的是确保自己的双腿在临死前还能健康地使用、行走。

这意味着在没有他人帮助的情况下独自行走是多么重要。

据报道,从40岁开始,我们体内的肌肉每年萎缩1%,相当于一般不经常锻炼的人到了80岁,体内40%的肌肉会萎缩。

萎缩。

大多数老年人都会出现行走困难,主要原因是肌肉力量下降。

对于正常人来说也是如此。

如果由于事故或疾病而出现行走不便,人们的痛苦就会加剧。

可穿戴设备的出现,或多或少会成为这些人的希望。

2016年伦敦马拉松赛上,一位名叫克莱尔的女子用了17天跑完了全程。

她曾是一名珠宝设计师,但五年前的一次骑马事故导致她下半身瘫痪,无法正常行走。

参加本次马拉松是为了为同样患有肢体残疾的人们筹集康复资金。

全球各大媒体纷纷报道此事,并对克莱尔的壮举表示赞扬。

克莱尔能够完成42公里马拉松的最大功臣是一台名为Rewalk的可穿戴机器。

Re-walk是以色列公司Argo Medical推出的一款可穿戴机器人产品,专门为脊柱疾病患者提供步行辅助。

该产品已通过美国FDA(食品药品监督管理局)认证,近期推出的“Rewalk6.0”版本可以让用户更加自然地行走和上下楼梯。

以前只能使用轮椅的患者亲切地称这款产品为“自由”。

可穿戴设备正逐渐成为能为人类提供幸福感的新伙伴。

在全球范围内,可穿戴设备层出不穷,适用于需要穿戴笨重工作装备的现场工作人员、医院的护理人员以及携带重型武器装备的士兵。

就连电影《钢铁侠》、《明天的边缘 》中男主角佩戴的军用可穿戴设备也成为了各类科幻电影中的热门题材。

这种能够无限拓展人类极限或者弥补肉身缺陷的可穿戴机器人被称为外骨骼。

该市场目前由美国和日本主导,到2020年其市场规模将超过45亿美元。

最初的可穿戴机器人是通用电气在20世纪90年代开发的Hardimen系列产品。

通过Hardimen,用户可以用4.5公斤的力量举起公斤级的物体,实现力量的25倍提升。

但其自身重量达到公斤之多,机器运转不稳定,最终导致故障。

后续发展的可穿戴机器人主要用于军事用途。

20世纪90年代,在美国国防部国防高级研究计划局(DARPA)领导下,洛克希德·马丁公司和雷神公司参与研发的军用可穿戴机器人已经实现了可用于实战的功能。

洛克希德·马丁公司子公司Ekso Bionics开发的HULC可以在山区以每小时16公里的速度奔跑和行走,同时承载90公斤的负载。

Ekso Bionics还基于该技术开发了用于康复的可穿戴机器人“Ekso”,以及用于工作现场的可穿戴机器人“FOR-TIS”。

FORTIS重量仅20公斤,女性也能轻松佩戴和操作。

日本作为机器人大国,一直致力于开发老龄化社会日常使用的可穿戴机器人。

开发人形双足机器人ASIMO的本田,专门针对老弱病残开发了“本田 Walking Assist”可穿戴机器人。

该产品通过腰部区域的传感器识别用户的行走模式,并在适当的时间点向大腿提供动力,从而减轻用户的体重和压力。

目前正在美国芝加哥康复医院进行临床应用试验;未来将优先向脑瘫、骨折患者提供和销售该产品。

不久的将来,针对下肢无力老年人的产品也将推出,有望成为大幅提高老年生活质量的革命性产品。

随着劳动人口的急剧减少,工业领域的应用也在迅速增加。

松下推出的Assist 套装可以帮助用户进行举重、重物作业等操作。

它的重量只有6公斤,但在举起重物时可以减轻腰部的重量约15公斤。

许多初创企业也在可穿戴机器人领域崭露头角。

福布斯评选的2019年新富豪榜中,有一位来自可穿戴机器人初创公司的CEO。

他就是开发HAL产品的Cyber??dyne公司的创始人Yoshiyuki Mikai。

他从筑波大学开始工作,并于年初正式成立了 Cyber??dyne。

今年3月上市后,三井芳之个人资产迅速扩大至10亿美元,成功跻身全球首富之列。

通过使用HAL,用户的肌肉力量可以增强10倍;一般人可以轻松举起70公斤重的物体,还可以帮助老年人和残疾人行走。

目前已通过欧盟的医疗器械认证,美国FDA、日本的医疗器械认证正在同步进行中。

东京理科大学一家初创公司开发的用于病人监护的力量增强型机器人“Mus-cleSuit”重量仅为4.5公斤,但可承载30公斤的负载,帮助护士轻松抱起或移动病人;目前已经开始量产。

据矢野经济研究所预测,日本65岁以上老年人数量已达1万人,2019年日本监护机器人市场规模将达1亿日元。

韩国HEXAR可穿戴机器人公司展示了步行机器人去年国际医院医疗产业博览会上,下半身瘫痪患者佩戴的辅助机器人。

演示现场,一名因交通事故下肢严重瘫痪的用户戴上机器人,一键即可站立和自由行走。

现代汽车公司也于今年8月在美国发布了首款步行辅助机器人H-LEX,目前正在针对老年人和下肢康复患者进行临床测试。

该公司表示,研发这种机器人的目的并不是为了立即赚钱,而是为了唤醒社会对弱势群体的关注。

最后我们总结一下可穿戴机器人行业的成功因素有哪些。

首先是价格。

可穿戴设备的价格根据残疾程度而有所不同;残疾马拉松运动员 Claire Lomas 使用的 Rewalk 产品售价近 70,000 美元,而 Ekso Bion-ics 产品售价超过 10 美元。

一万美元。

Cy-berdyne的HAL产品最低配置价格为2万美元;本田的机器人租赁价格为每月45,000日元,为期三年。

未来,如果社会保险能够覆盖这类消费,并且制造成本随着产量的增加而降低,消费者就可以以更便宜的价格购买可穿戴机器人。

业内专家预测,老年可穿戴机器人的价格在1万至1.5万元之间,可以广泛使用和普及。

其次,可穿戴机器人需要准确把握用户的动作意图。

与传统服务机器人相比,可穿戴机器人需要与人体紧密接触,快速识别和判断用户的意图,并快速给出相应的反馈。

用户想要停止行走,但机器人增加了推力;或者用户下楼梯,但机器人跟不上,就有摔倒或受伤的可能。

为了避免这种情况,需要分析肌肉和大脑的电信号,提前判断用户的真实意图。

还可以分析用户的身体动作,比如扭转、用力、倾斜等数据来判断用户后续的动作或意图。

上述两种方法尚需改进和研究,但随着传感技术和人工智能技术的发展,有望很快实现。

在不久的将来,可穿戴机器人将成为送给残障父母的礼物清单。