人類的身體并不強大,單靠本身的力量能做到的事情很有限,但科技卻幫助我們做到了種種不可思議的事情,理所當然的我們也想要靠科技來讓自己的力量變得強大,目前階段最有希望的無疑是外骨骼
機器人。
還在熱映的科幻電影《流浪地球2》,為我們描繪了各種各樣的高科技裝備,里面就有外骨骼機器人,它直接讓人力大無窮,而從科幻走進現實,外骨骼機器人其實離我們也并不遙遠,在許多行業都已經開始應用,外骨骼機器人產業正在加速來到我們身邊。
所謂外骨骼機器人,原型來自動物,如各種甲殼動物的外殼,這種外部骨骼能夠對柔軟的內部器官起到構型、支撐和保護作用,人類參考之下做出了外骨骼機器人,幫助穿戴者解決力量、耐力及安全問題。
目前市面上的外骨骼機器人根據使用場景可分為兩大類,其一是工業用外骨骼機器人,具備更強的負重能力和精準、高效的作業能力,可滿足重體力搬運及作業場景中各方面的助力需求;另一類則主要用于醫療康復領域的康復外骨骼機器人,輔助病人行動、鍛煉肢體等。
外骨骼機器人提高工人制造效率
國家統計局數據顯示,去年我國人口出現負增長,意味著未來勞動力短缺問題將愈演愈烈,在重體力勞動行業尤為如此。
雖然隨著智能制造的推進,全自動設備在一定程度上替代了勞動力,但不可否認的是我們距離“無人工廠”還有非常大的差距,就算是全自動生產占比最高的汽車制造領域,其末端總裝線環節依然無法被被自動化設備完全取代,仍需要人工進行裝配,
外骨骼機器人能夠彌補人體在耐力和體能上的不足,幫助工人提起更重的零件,更加靈活便捷,因此外骨骼機器人在制造領域擁有不小的市場,比如美國的通用、福特,德國的大眾、奔馳等都在汽車總裝環節使用了外骨骼機器人。
還有物流行業,對外骨骼機器人也有相當的需求。2021年我國的流通包裹就超過了1000億,各種包裹體積、重量不一,分揀、配送等都是復雜靈活并且非常繁重的工作,很難被機器代替,這種不可替代的工種占了三分之二左右,而穿戴外骨骼機器人后,無疑可以大大提升效率。
外骨骼機器人還有一個重要的作用是保護工人的身體,減少各種事故的傷害,在各種制造場景中,工人遭受傷害的可能性都不小,使用外骨骼機器人可以減輕肌肉峰值負荷,降低工人受傷的風險。
目前外骨骼機器人在工業領域的應用范圍已經較為廣泛,包括礦山、消防、建筑、電力系統、航空等領域均有落地,幫助搬運工人減輕負重,減少受傷風險,在去年工信部發布的礦山行業典型應用優秀場景名單中,就有外骨骼輔助安裝技術成功入選。
外骨骼機器人助力萬千患者康復醫療
要說外骨骼機器人應用成熟的領域,還有康復醫療,事實上外骨骼機器人的一大設計初衷就是幫助老年人進行康復訓練,讓老年人、康復患者能更好的恢復鍛煉。
康復用外骨骼機器人基于人體工學、人體交互、生物傳感、分子設計和模擬等交叉技術,通過智能化的醫療管理系統,為使用者提供身體支撐、步態引導等康復訓練,可以幫助術后患者、殘障人士和患有中風、癱瘓、帕金森癥及阿爾茲海默癥等疾病的老年人,幫助他們糾正行走姿態、恢復行動能力以及復健治療。
國家衛健委發布的數據顯示,截至2021年,我國約有1.9億老年人患有慢性病,其中失能失智人數約為4500萬,預計“十四五”時期,我國將進入中度老齡化階段,65歲以上人口將超過14%。
步入老年階段后,人體的各項身體機能衰弱,出現肌肉退化萎縮、日常行動遲緩等問題,同時,老年人群易受各類疾病的困擾,比如骨質疏松、癱瘓、中風等,在人口老齡化加劇的背景下,關于老年患者的治療康復問題變得日益突出。
面對巨大的養老和康復需求,我國在醫療康復機構和人才方面卻都存在較大的缺口。中國康復科學所所長李建軍表示,當前康復人才稀缺是系統性的,各康復專業人才都存在缺口,尤其以康復治療人才最為缺乏。“世界各國康復治療師平均為每10萬人口70人,而我國僅有0.4人。”
在此情況下,康復外骨骼機器人被寄予厚望,不僅可以將專業康復治療師從繁重的工作任務中解放,也可用科學的方案提升老人康復治療的效率,幫助有行動障礙的人重獲行走能力,實現生活自理,減輕社會負擔,具有巨大的潛在社會價值和經濟價值。
結語
技術的成熟及產業的宣傳,讓市場對外骨骼機器人的認知度不斷提升,隨著越來越多企業參與進來,外骨骼機器人的應用將越加廣泛,加速增長的空間正在逐漸打開。
今年初工信部等十七部門印發的關于“機器人+”應用行動實施方案通知,也明確提到了對發展外骨骼機器人的支持,雖然該政策主要是為了推動外骨骼機器人在養老服務場景的應用,但也向整個外骨骼機器人產業釋放了積極的信號。
有權威機構發布資料顯示,未來十年外骨骼機器人有望實現全球性規模化增長,預計在2020年至2030年之間,外骨骼機器人產業年均增長率將達33%,其中,2025年至2028年為高速增長階段,期間的年均增長率將達47.7%,到2028年,全球市場規模將達到58億美元。