在《復聯4》中,陪伴我們多年的鋼鐵俠,托尼.史塔克還是在不舍中離我們而去(不.是.劇.透),鋼鐵俠這一形象,曾拯救漫威于將傾,他同樣也是很多人打開科幻世界大門的領路人。
多少人,特別是男孩,在當初看完鋼鐵俠后會幻想什么時候自己也能擁有這么一套機甲,時至今日這個夢想離我們越來越近。
外骨骼設備已在多領域落地
鋼鐵俠的戰甲其實就是一套外骨骼穿戴式設備,也可以稱為穿戴式機器人,這類設備對于技術要求很高,需要集人工智能、傳感、移動控制、信息、能源、驅動系統等等于一體。
外骨骼機器人能夠為穿戴著提供動力,其應用范圍十分廣泛,國內外已經出現很多較為成熟的產品。
在實際落地中,外骨骼設備主要分布在兩個方向,一是增幅型、一是輔助型,前者主要運用在軍事及工業領域,后者則在醫療領域較為常見。
外骨骼機器人的概念最早是來源于軍事領域,2000年左右,美國軍方產生了培育超級士兵的想法,“外骨骼機器人”在此時被提出。
美國軍方期望通過這類外骨骼穿戴式設備來提高士兵們的單兵能力,由外部機械進行增幅,使其在速度、彈跳、力量等方面獲得提升。
目前比較有名的軍事外骨骼機器人有美國雷神公司的XOS以及洛克希德馬丁公司的人類外骨骼負重系統。
近幾年,國內對于軍事外骨骼機器人的重視程度也越來也高,例如中國兵器集團、中國航天工業集團、中國科學院自動化研究所等單位都在進行這方面技術的研發。
像在電影《流浪地球》中,外骨骼設備也多次出鏡,例如配備加特林的機型手臂,還有最后齊心協力推動“頂針”所使用的增幅手套,都屬于外骨骼設備。
在軍事領域外,目前外骨骼設備運用最多的當屬醫療康復領域。在該領域外骨骼設備主要是用在殘障人士及老年人身上,在擁有外骨骼機器人后,可以幫助恢復行走能力,或者直接賦予重新站立行走的能力。
在這方面比較著名的有美國EksoEkso Bionics公司,早在2012年,其設備就已經開始像醫院和康復中心提供。
國內方面,近幾年也涌入了一大波公司,包括傅利葉智能、尖叫科技、大艾、邁步、程天科技等等。
這些公司相比國外大型公司起步較晚,但目前都已經拿到市場融資,說明市場對于外骨骼機器人的前景十分認可。
大艾旗下的外骨骼機器人,于2018年6月成為中國首個通過CFDA認證的下肢外骨骼機器人。
在軍事和醫療康復之外,另一個備受外骨骼機器人關注的就是物流搬運場景。
特別在國內市場,據國家郵政局發布的數據顯示,2018年我國快遞業務量達到507.1億件,外骨骼設備對于相關從業人員而言變得十分必要。
京東在2017年就為旗下員工配備了外骨骼機器人,雖然京東早已開始部署無人倉儲系統,但仍需要人工來協助機器工作。員工每天彎腰幾千上萬次分揀快遞,長此以往,鐵打的身體也受不了。
京東的外骨骼機器人運用了壓力傳感器、陀螺儀、無線傳導等技術和儀器,憑借動力學原,幫助工人減輕負重,減少身體損傷,并大幅度提升效率。借助外骨骼設備的動力系統,即便是女性員工也能輕松搬運15KG的貨物。
除了以上領域,外骨骼機器人還在救災、搶險等場景得到廣泛運用。
你與“鋼鐵俠”之間只差450000刀
如果說上面那些設備看起來與“鋼鐵俠”還有差距,那么接下來這套你應該會滿意。
英國的一家公司Gravity Industries研發了一套“飛行裝甲”Jet Suit,穿上它你便可以像鋼鐵俠一樣,感受飛行的樂趣。
這套設備帶有6 個迷你飛行引擎,各重22公斤,分別裝上4 個于雙手臂以及兩個于小腿或背上,使用鋰電池啟動,之后通過燃燒燃料的方式持續提供動力,穿戴著通過改變身體方向來控制飛行。
在飛行高度及速度方面,Jet Suit一定超過了你的預期,其最高飛行高度可達將近4000米,而最快時速接近89公里每小時。
2017年,Jet Suit還創造了身體控制噴氣發動機動力套裝中速度最快的吉尼斯世界紀錄,并且還入選《時代》雜志,2018年度代“年度最佳發明榜單”。
這套設備的研發,其主要目的是為了讓人類重新思考未來飛行的模式,但目前而言技術還遠遠無法滿足實際需求,在啟動后每分鐘會消耗4公升的燃料,飛行時間最多持續9分鐘。
好消息是,Jet Suit已經在英國的Selfridge百貨公司進行出售,其售價為45萬刀(約300多萬人民幣),并且全球限量9套。
目前,Gravity Industries正打算推出一個世界級重力競賽系列,各家憑借自己的飛行裝備進行角逐,已經在與可能的主辦城市、媒體單位和贊助商就賽事具體運行進行討論,最快可能會在今年年底。
說起來,這套設備其實并沒有太多實際功能,只能用來娛樂,雖然全球限量9套,但我想應該還沒賣完,錢多任性的朋友們,不妨可以考慮入手一套,畢竟300萬在北上廣的市中心也只夠買個廁所,但有了它你可能就是下一個“鋼鐵俠”。
外骨骼機器人在國內的商業化還有難題
雖然強大的功能性和龐大的市場需求,讓外骨骼機器人已經踏上了商業化的進程,但結果并不如想象中美好。以醫療康復外骨骼設備為例,三個方面的問題不解決,市場將無法達到期望的高度。
首先,價格問題是外骨骼機器人大規模普及性應用的最大絆腳石。受硬件技術影響,目前國內大部分外骨骼機器人公司還無法實現大規模量產,這導致了產品價格高居不下。
大體上一臺普通國產醫療外骨骼機器人的售價大概在20-50萬左右,雖然相比美國、日本的進口產品動輒100萬,甚至200萬一套的價格要低出很多,但這依然不是普通民眾可以接受的價格。
2016年,尖叫科技CTO李牧然表示“我們希望三年內能達到一臺大家電的價格。”現在3年過去了,但產品價格基本沒有什么變動。
在價格不變的情況下,將設備納入醫保范疇,或許可以解決用戶“用不起”的難題,但顯然這不是一時半會能夠實現的,所以產品價格無法下調,其商業化進程注定艱難。
其次,技術問題理所當然也會成為攔路虎。雖然目前外骨骼機器人在醫療康復領域的應用相對成熟,但由于國內行業起步較晚,在技術方面一度被美、日等國壟斷,并且在上游核心零部件方面也嚴重依賴國外。
另一大技術難題體現在續航方面,目前外骨骼機器人還是以蓄電池供電,續航能力上還遠遠達不到24小時的使用要求,使用者的活動范圍受到電池的容量和效率極大的限制。如何提高能源容量或改變現有充電方式,來擴大使用者活動范圍及效率成為了關鍵問題。
最后,外骨骼機器人作為一種貼身設備,被視為人類身體的外延,那么其舒適性也非常重要。雖然穿戴式外骨骼設備的研究已經比較成熟,但對于民用舒適性還沒有足夠重視。
對于外骨骼機器人而言,其在人機工程學這一與使用者密切相關的領域投入得還稍顯不足。
目前大多數醫療康復外骨骼設備都是采用的捆綁穿戴,而這種穿戴方式會給人帶來壓迫感,十分不舒服。在熱濕舒適性和觸覺舒適性方面,其標準也還需要提高。
因此,這三個決定性問題無法得到解決,外骨骼機器人商業化發展就難入正軌。只有當解決這些現實問題,外骨骼機器人才能在廣闊的市場中,取得高速且持久的發展。
文|佘凱文
來源|智能相對論
【完】
智能相對論:深挖人工智能這口井,評出咸淡,講出黑白,道出深淺。重點關注領域:AI+醫療、機器人、智能駕駛、AI+硬件、物聯網、AI+金融、AI+安全、AR/VR、開發者以及背后的芯片、算法、人機交互等。
上一篇:地震救援 無人機擔大任
下一篇:機器人公司優必選擬A股上市 騰訊和科大訊飛曾參投
推薦閱讀
史海拾趣
晶豪科技(ESMT)于1998年由趙瑚博士創立,公司自初創時就立志成為客戶各類型內存產品及技術的供應者。經過數年的努力,公司在DRAM產品研發上取得了顯著成果,廣泛應用于PC外圍、信息家電、消費性電子產品及通訊系統等領域。2002年3月,晶豪科技在臺灣證券交易所成功掛牌上市(代號3006),這一里程碑事件為公司后續的發展奠定了堅實基礎。
在21世紀初,隨著數字技術的興起,Horizon Electronics Enterprises Group(以下簡稱“Horizon”)由一群對電子技術充滿熱情的工程師創立。公司初期專注于研發高性能的半導體芯片,以解決當時市場上對高速、低功耗芯片的迫切需求。通過不懈努力,Horizon成功研發出了一款具有突破性的芯片產品,該產品在數據處理速度和能效比上遠超同類產品,迅速獲得了市場的認可。這一技術創新不僅為公司贏得了首批客戶,也為后續發展奠定了堅實的技術基礎。
隨著電子行業的快速發展和市場競爭的加劇,eMemory始終保持著對新技術和新市場的敏銳洞察力。公司不斷推出新的硅智財產品和解決方案,以滿足客戶不斷變化的需求。同時,eMemory還積極拓展國際市場,與全球多家知名芯片設計廠商建立了長期穩定的合作關系。這些努力使得eMemory在電子行業中保持著領先地位,并為其未來的發展奠定了堅實的基礎。
背景:在光伏膠膜領域取得成功后,福斯特開始尋求多元化發展。
發展:公司依托在光伏材料領域的技術積累和市場優勢,逐步向電子電路、鋰電等新材料領域拓展。同時,公司還成立了新材料研究院,專注于新材料的研發和創新。
成果:目前,福斯特在電子電路、鋰電等領域也取得了顯著成績,為公司帶來了新的增長點。
在人機界面產品領域,開關是不可或缺的重要組件。EECO Switch公司憑借其卓越的研發實力,不斷在開關技術上取得突破和創新。公司成功開發出了二進制編碼的指輪開關、STRIPSWITCH?和微DIP?印刷電路板上安裝的編碼開關等多種產品,這些產品不僅具有高度的可靠性和穩定性,而且操作簡便、功能豐富,滿足了不同客戶的需求。
EECO Switch公司成立于1947年,最初作為加利福尼亞州的一家電子工程公司,致力于電子產品的設計與制造。隨著技術的不斷進步和市場需求的變化,公司逐漸將業務重心轉向人機界面產品的設計與開發。在這個過程中,EECO Switch憑借其深厚的技術積累和創新精神,成功開發出了一系列具有領先技術的人機界面產品,從而確立了其在該領域的領先地位。
給位好,我想問大家一個問題就是wince4.2和5.0差別大嗎?? 我現在想把一個5.0下的dll網卡驅動放到4.2的環境下面使用,不知道這樣能否行得通??? 各位高手大俠請不吝賜教啊!!! 謝謝先… 查看全部問答∨ |
|
RCC 寄存器結構,RCC_TypeDeff,在文件“stm32f10x_map.h”中定義如下: typedef struct { vu32 CR; vu32 CFGR; vu32 CIR; vu32 APB2RSTR; vu32 APB1RSTR; vu32 AHBENR; vu32 APB2ENR; vu32 APB1ENR; vu32 BDCR; vu32 CSR; } RCC_TypeDef; 這些寄存 ...… 查看全部問答∨ |
到了哈佛,你就會知道中國高校的差距在哪里 日前,兩張美國哈佛大學圖書館凌晨4點多學生仍在學習的照片,在網上迅速傳播。照片顯示:凌晨4點的哈佛大學圖書館里,燈火通明,座無虛席……圖片配文這樣寫道:哈佛是一種象征。人到底有怎樣的發揮潛力 ...… 查看全部問答∨ |
角度測量:電解質型傾角傳感器優勢談 長期以來,電解質型傾角傳感器穩定工作的應用范圍從高性能航空電子系統延伸到高精度地震監測儀器以及消費電子領域。近年來,微電子機械系統(MEMs)加速計和傾角傳感器的應用越來越普 ...… 查看全部問答∨ |
以前C51中這樣定義的:uint code Parameter[5]={ 1660, 1040, 300, 100, 50}現在在IAR中定義不行啊。… 查看全部問答∨ |
我用MPLAB IDE V7.22編譯器,可以編譯PIC16FXX,在編譯PIC18FXX時總提示“建立失敗”,不知是哪里設置錯了,哪位大俠能指點一下呢?謝了!… 查看全部問答∨ |