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可穿戴机械!把人类变成钢铁侠

时间:2024-05-22 12:05:29 科技赋能

(作者:Brady Dale)今年巴西世界杯揭幕战中,踢球者是一位双腿瘫痪的残疾青年朱利亚诺·平托(Giuliano Pinto)。

身上佩戴了“外骨骼装置”,他只用意念就完成了开球动作——是的,不是依靠按钮或肌肉,而是依靠脑电波。

借助脑电图(EEG)传感器,该设备背后的工程师团队开发了一种似乎能够读取大脑意图的系统。

当然,读懂一个人的心思并不容易,所以朱利亚诺·平托必须学会如何“思考”——他必须对这个动作思考一段时间,然后设备才能理解他的意图。

外骨骼长期以来一直是漫画书和未来电影中的固定场景,但现在它们不再是科幻小说中的幻想。

根据市场研究公司WinterGreen提供的数据,康复机器人、机械假肢和外骨骼系统的市场价值已达到4万美元,预计今年将达到18亿美元。

几乎可以肯定,用不了多久,我们就会看到很多人戴着各种机器做越来越多的事情。

ReWalk外骨骼系统在2018年德国杜塞尔多夫国际残疾人产品及康复设备博览会上亮相。

供图:Argo Medical Technologies 这并不意味着你将来会在你的套装下隐藏一套“钢铁侠套装”(当然你可以选择这样做)。

您需要佩戴的机器类型很大程度上取决于您需要完成的工作。

例如,宝马今年1月宣布开发出一种新型手套。

其主要作用是减轻工人将橡胶塞插入车身框架排水孔时对手指的压力(以利于喷漆)。

虽然这似乎不是一个令人惊奇的功能,但此类工具的使用只会变得更加复杂。

据说外骨骼系统是这些工具中最复杂的一类。

它们不仅使我们能够更轻松地执行简单的动作,而且还可以帮助我们执行人体能够执行的最复杂的动作。

在外骨骼系统的帮助下,残疾人也可以完成和体验以前几乎不可能的事情,例如行走。

此外,外骨骼系统还可以帮助健康人(例如士兵)跑得更快、携带更多东西。

无论简单还是复杂,为什么这些机器人设备一夜之间就离我们如此之近? Mail.ru Group 首席执行官、Grishin Robotics 创始人、企业家和投资者德米特里·格里辛 (Dmitry Grishin) 表示,奇怪的是,这正是智能手机的兴起造成的。

他指出:“得益于技术革命和智能手机的兴起,许多并非为机器人设计的组件,例如摄像头、传感器、电池、处理器等变得非常便宜。

这从根本上改变了整个行业。

”外骨骼以及其他不太复杂的可穿戴机械设备可能会出现在以下三个市场。

它们是:医疗器械行业、重工业和军事领域。

在移动计算技术的推动下,可穿戴机械设备变得越来越先进,并已投入医疗、工业和军事领域使用。

工业革命和信息时代使人类在机器面前日益边缘化。

那么,让人穿上“机械铠甲”会让我们重新回到时代舞台的中央吗?第一个经美国食品和药物管理局 (FDA) 认证适合家庭和社区使用的医疗外骨骼系统称为 ReWalk。

顾名思义,它的目的是帮助截瘫患者重新站起来。

这款由以色列公司生产的外骨骼设备,可以通过判断上半身的动作来完成行走、停下、坐下、上下台阶等动作。

临床康复是其主要卖点之一。

纽约脊髓损伤研究中心副主任安妮·斯蓬根表示,美国约有24万人遭受脊髓损伤。

在该中心所在的纽约布朗克斯退伍军人事务部,Spangen 调查了各种外骨骼设备的使用情况,其中包括 ReWalk。

退伍军人事务部是美国最大的脊髓损伤患者服务提供者,为大约 22 名患有脊髓损伤的退伍军人(总共 42 名患有这种疾病的退伍军人)提供服务。

友情提示:除了 ReWalk 之外,本田还有一些其他平台可以为截瘫患者提供帮助,例如 Ekso、Indego 和 REX Bionics 等公司的产品。

Spungen 表示:“我的理念是,在不将这些设备相互比较的情况下,它们都很好,都有自己的优势。

我们需要这个领域继续向前发展,希望这些制造商能够采取进一步的措施。

”今年7月,一位患者购买的。

价格是69美元,确实不便宜。

ReWalk首席执行官Larry Yasinski表示,他认为这种情况短期内不会改变。

“我们认为这个系统的定价是合理的,也为保险业节省了大量的成本。

”他还表示:“如果生产规模扩大,将有助于提高利润率,这将有助于我们投资更多的研发费用来改进它或开发新的应用。

”(周二,ReWalk) Robotics向纳斯达克提交了IPO招股说明书,拟融资5万美元,公司估值也将达到10万美元1.88亿美元。

ReWalk在上市文件中披露,目前已售出81套外骨骼系统。

)本田生产的 Walk Assist 正在芝加哥康复研究所进行了测试(本田尚未透露该设备的零售价)。

该设备是为尚未完全丧失行走能力的人设计的。

尽管几家公司拥有良好的发展前景,但Grishin认为,由于医疗行业一直是政府监管的重点,因此可穿戴机械设备的重大突破不应该首先发生在老年人身上。

这个领域。

他表示:“创新一般发生在可以快速行动的领域。

我认为这个市场的‘大创新’不会发生在医疗行业。

”一些工业公司发现可穿戴机械设备可以用来帮助从事重体力劳动的人们。

减轻工人负担。

例如,有的工人需要整天蹲着、站着,或者每天都要搬运重物。

本田就是这样的公司之一。

早在 2011 年,本田就推出了一款实验装置。

本田北美公司助理副总裁 Jeffrey Smith 表示:“目前最大的挑战是让该设备适用于所有体型。

” “它不仅是为老年人设计的,也是为每个人设计的。

”史密斯表示,材料和电池技术的进步在本田开发这款设备的过程中发挥了重要作用——不仅因为它延长了电池寿命,而且还确保它能够提供一致的功率水平和性能。

图片由洛克希德·马丁公司提供 此外,这种实验设备更符合“可穿戴机械设备”的资格,因为它为用户提供了额外的肢体,而不是像外骨骼系统那样仅仅加强现有的肢体。

为了解决技术工人老龄化问题,航空巨头波音公司委托麻省理工学院(MIT)机械工程师、博士生弗雷德里科·帕利亚蒂(Frederico Paliati)进行这项研究。

帕里亚蒂和麻省理工学院达贝洛夫实验室的其他研究人员发现,波音工厂的许多任务都需要两个人一起工作,其中一名工人负责技术工作,另一名技术工人几乎只做协助工作,例如牵手。

某一部分。

因此,该团队建造了一个可以充当“第三只手”的机器人,承担技术含量较低的任务,同时让另一名熟练工人完成更高级的工作。

该团队面临的最大挑战是软件:工厂车间太吵闹,机器人无法接收语音命令,因此它必须学习如何接受熟练工人的指令。

帕里亚蒂说:“我们有很多传感器用来记录人体动作。

那么如何从这些数据判断人的意图呢?”目前由麻省理工学院和波音公司开发的系统仍在开发中,可能会在两年内准备就绪。

可以投入应用。

意大利圣安娜高等学校感知机器人实验室(Percro)推出的Body Extender是工业应用辅助设备中最复杂的设备之一。

这个外骨骼系统看起来有点像漫画书中的未来机甲[让人想起《机动战士高达》(机动战士高达W))。

该公司表示,它可以极大地增加一个人的力量,最高可达10倍,非常适合军队。

与工业一样,军队也希望增强士兵的实力。

尽管美国军方对相关信息守口如瓶,但我们现在知道洛克希德·马丁公司正在利用Ekso Bionics开发的核心技术来打造名为HULC Robotic的外骨骼系统。

[听起来就像那个令人难以置信的(漫威漫画)超级英雄。

)这种外骨骼系统是一种由电池供电的液压系统,可以帮助士兵完成蹲下、爬行等动作,以及携带重达100磅的装备。

技术开发公司巴特尔还与美国特种作战司令部合作开发了所谓的“战术突击灯操作服”。

虽然我们还不知道这套铠甲的细节,但科技网站Gizmodo在今年7月就有机会近距离接触这套铠甲,并确认它可以让士兵在携带更多装备的同时,还能携带更多装备。

感觉很轻。

严。

(那么有了这套“钢铁侠套装”,他能飞吗?也许不能,但如果他还能背着50磅的负重行走,那就和飞没有太大区别了。

)在Grishin观看过去,军事工业对先进技术过度保护,导致这些技术难以流入私营部门用于其他用途。

但军事技术的利润将带来巨额的研发支出,这将有助于开发其他民用应用。

因此,格里辛对军事技术转移到某些领域持乐观态度——例如,极限运动可能也需要专门的外骨骼系统。

从某种意义上说,可穿戴机械设备,从简单的工具到复杂的外骨骼系统,代表了即将亮相的新技术平台。

这些设备将使人们以及管理它们的企业和机构能够以更强大的能力、精度和计算性能执行困难的任务。

工业革命和信息时代使人类在机器面前日益边缘化。