一、外骨骼機器人的發(fā)展歷程

1）探索和實驗（1960-1980）

美國科研機構(gòu)引領(lǐng)第一波研發(fā)熱潮，最早的外骨骼實驗室樣機以軍用為主，但難以投入實際應(yīng)用，各國科研機構(gòu)繼而開展醫(yī)療康復(fù)等用途的外骨骼，實用性增強。

2）平緩發(fā)展（1980-2000）

外骨骼機器人逐步走出實驗室，企業(yè)界和科研專家雙向推動外骨骼機器人的技術(shù)研發(fā)和市場化。

3）技術(shù)突破性發(fā)展（2000年至今）

計算機技術(shù)、傳感技術(shù)、材料技術(shù)和控制技術(shù)的迭代更新引發(fā)外骨骼機器人進入技術(shù)突破和規(guī)?；瘧?yīng)用階段，發(fā)達國家在外骨骼機器人領(lǐng)域科研成果和商業(yè)化成果顯著。

2000年后出現(xiàn)較多科技企業(yè)，三家公司于2014年陸續(xù)上市。

（1）ReWalkRobotics，上市公司

2001年在以色列成立，是第一個通過美國FDA的醫(yī)療外骨骼系統(tǒng)，產(chǎn)品為針對下肢癱患者的助行外骨骼。

（2）CYBERDYNE，上市公司

由日本筑波大學山海嘉之教授于2004年創(chuàng)辦，核心產(chǎn)品為HAL外骨骼，應(yīng)用于醫(yī)療康復(fù)、殘疾人助力、災(zāi)害現(xiàn)場救援等用途。

（3）EksoBionics，上市公司

成立于2005年，經(jīng)營軍事、醫(yī)療等多場景的外骨骼機器人，常年與DARPA有合作項目。

二、外骨骼機器人的未來發(fā)展

自2000年以來，外骨骼機器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展已超20年，根據(jù)當前企業(yè)發(fā)展及技術(shù)進步方向， 未來三十年技術(shù)、產(chǎn)品及行業(yè)發(fā)展四大趨勢：

1）“人-機融合”大勢所趨，人-機增強技術(shù)將在未來三十年應(yīng)用成熟化

國際性半機械人奧運會 Cybathlon 促進“人-機融合”概念普及和展現(xiàn)前沿研究成果。

半機械人奧運會Cybathlon由蘇黎世聯(lián)邦理工學院（ETH Zurich）主辦， 已于2016年、2020 年成功舉辦兩屆，每屆有超過20個國家的研究團隊參與，動力外骨骼為競賽六大項目之一， 2020年韓國Angel Robotics獲得動力外骨骼賽事冠軍。

美國國防部衛(wèi)生與人類績效生物技術(shù)委員會（BHPC）研究 組認為“人-機融合”是國防安全和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略方向。人-機增強技術(shù)將在2050年之前廣泛應(yīng)用，民用需求和生物經(jīng)濟將推動技術(shù)應(yīng)用成熟化。

民用市場醫(yī)療保健需求巨大，新興生物經(jīng)濟發(fā)展勢頭迅猛，人-機增強技術(shù)將廣泛應(yīng)用于增強、輔助人體功能的外骨骼機器人設(shè)備等產(chǎn)品。

AI技術(shù)方案能夠優(yōu)化人-機協(xié)同性和安全性：根據(jù)產(chǎn)業(yè)專家和科研專家觀點，AI方法能夠提升外骨骼機器人控制系統(tǒng)，突破力控算法，實現(xiàn)算力更強和低延時，AI方案能實現(xiàn)穿戴更方便、路徑規(guī)劃更合理等性能優(yōu)化。

柔性材料的應(yīng)用能夠提升人機耦合度和穿戴舒適性：由于剛性材料外骨骼易對穿戴者造成束縛感，柔性外骨骼應(yīng)運而生，其技術(shù)研發(fā)已有十年，以美國國防部高級研究計劃局（DARPA）2011年啟動的柔性外骨骼項目“勇士織衣”為代表。

該項目主要合作研究機構(gòu)，哈佛大學韋斯研究所，指出柔性外骨骼更為輕便舒服、與功能性服裝結(jié)合的系統(tǒng)設(shè)計能夠提升穿戴者的活動能力、活動質(zhì)量和耐力等，延長持續(xù)穿戴時間。

2）康復(fù)醫(yī)療體系發(fā)展將推動醫(yī)療康復(fù)類外骨骼機器人規(guī)?；瘧?yīng)用

世界衛(wèi)生組織指出康復(fù)是全民健康覆蓋的重要內(nèi)容，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標“確保健康生活，促進全年齡段公民健康”的一項關(guān)鍵戰(zhàn)略。目前，估計全球共有24億人需要康復(fù)服務(wù)，康復(fù)醫(yī)療資源將成倍數(shù)增長。

世界衛(wèi)生組織于2017年提出《康復(fù)2030》倡議項目，指出隨著人口老齡化和慢性病患者數(shù)量的增加，全球康復(fù)需求預(yù)計將進一步增加，因此康復(fù)是21世紀的優(yōu)先健康戰(zhàn)略，推行康復(fù)健康戰(zhàn)略有助于人口功能優(yōu)化。

世界衛(wèi)生組織強調(diào)醫(yī)療康復(fù)輔助器具對康復(fù)治療的重要性，呼吁國家醫(yī)療體系完善融資和采購政策以確保所有康復(fù)患者能夠使用輔助器具進行康復(fù)治療，重點提升醫(yī)療康復(fù)輔助器具的覆蓋率、可獲得性、完善醫(yī)師培訓、患者操作培訓等機制。

中國醫(yī)療能力增長速度全球最快，醫(yī)療改革效果顯著，將進一步發(fā)展完善醫(yī)療服務(wù)體系，其中康復(fù)醫(yī)療發(fā)展將帶動醫(yī)用外骨骼機器人市場增長。

3）勞動力成本攀升，非標化工業(yè)場景只增不減，工業(yè)外骨骼需求廣泛

全球老齡人口撫養(yǎng)比歷年增長、人口老齡化問題加劇，未來勞動力成本將大大提高。工業(yè)外骨骼技術(shù)有望成為提高勞動力效率和生產(chǎn)力的重要工具。

消費市場需求多樣化，多品種、小批量的柔性生產(chǎn)方式將成趨勢，采用工業(yè)外骨骼機器人將提升工人單位工作效率、減少職業(yè)病、延長工人工作壽命：在汽車、家電、航空等工業(yè)領(lǐng)域有大量以定制化為主的柔性工業(yè)場景，無法完全用自動化設(shè)備替代人力。

中國民用航空約90%為窄體機，行李搬運無法使用機器，搬運工人腰部損傷頻發(fā)，工人工作壽命不超過2年。

4）受市場需求和科研進步驅(qū)動，外骨骼機器人產(chǎn)業(yè)入局者將大大增加

資本對外骨骼機器人關(guān)注度有望大大提升：根據(jù)CB Insights數(shù)據(jù)，2016年至今，外骨骼機器人產(chǎn)業(yè)融資將近百次交易，融資總規(guī)模億美元級別，比較與外骨骼機器人有相似性和重合度的三個產(chǎn)業(yè)，醫(yī)療設(shè)備、機器人及智能可穿戴設(shè)備，融資規(guī)模均超十億美元。

外骨骼機器人產(chǎn)業(yè)使用場景豐富、潛在需求大、科技含量高，技術(shù)突破有賴于資金支持。預(yù)計將有更大規(guī)模資本投資外骨骼機器人產(chǎn)業(yè)，從而加速技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

技術(shù)市場化、產(chǎn)學研融合日趨發(fā)展，例如美國加州大學伯克利分校機械工程教授Homayoon Kazerooni博士已先后創(chuàng)立了Ekso Bionics和SuitX兩家初創(chuàng)企業(yè)。

中國外骨骼機器人創(chuàng)業(yè)者以具有科研技術(shù)背景的專業(yè)人士為主，其中不乏具有哈佛等世界一流科研背景者。此外，優(yōu)惠創(chuàng)業(yè)政策、優(yōu)質(zhì)供應(yīng)鏈等利好因素將進一步促進創(chuàng)業(yè)規(guī)模。

汽車制造商面臨日益增多的個性化、定制化需求，對工業(yè)類外骼機器人愈發(fā)重視。大型汽車制造商擁有雄厚技術(shù)基礎(chǔ)，韓國現(xiàn)代、日本本田等已投資外骨骼機器人研發(fā)多年，福特汽車、奧迪汽車等已開始測試性部署外骨骼機器人。

審核編輯 黃宇