環(huán)球最新：用外骨骼一拳打飛反派？《流浪地球2》的科技在現(xiàn)實中這樣實現(xiàn)

“你甚至可以在微博上抽外骨骼?！彪S著《流浪地球2》的熱映，外骨骼機(jī)器人公司傲鯊智能的一則抽獎微博引發(fā)了17萬條轉(zhuǎn)發(fā)，有網(wǎng)友評論稱，沒想到居然可以在現(xiàn)實中抽獎“電影道具”。

“2021年7月，制片方找到我們希望外骨骼機(jī)器人能夠在《流浪地球2》中出現(xiàn)，因為科幻的最終意義和目的是為了走進(jìn)生活，我們當(dāng)時一共提供了九套外骨骼，由郭帆導(dǎo)演試穿、評估后應(yīng)用到了電影中?！卑刘徶悄芎匣锶藦埲A在接受新京報貝殼財經(jīng)記者采訪時表示。

1月18日，工業(yè)和信息化部等十七部門印發(fā)了關(guān)于“機(jī)器人+”應(yīng)用行動實施方案的通知，明確提到對發(fā)展外骨骼機(jī)器人的支持。貝殼財經(jīng)記者多方采訪了解到，目前外骨骼機(jī)器人在國內(nèi)的發(fā)展已有十幾年時間，90%的產(chǎn)品應(yīng)用在醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域，工業(yè)、民用方面的潛力仍在發(fā)掘。

(相關(guān)資料圖)

北京大艾機(jī)器人科技有限公司董事長、北京航空航天大學(xué)教授帥梅對新京報貝殼財經(jīng)記者表示，工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的三大核心關(guān)鍵部件包括“電機(jī)、驅(qū)動器、減速器”，我國的電機(jī)控制技術(shù)正在逐漸追趕國際先進(jìn)水平，但仍需努力，“要解決一些卡脖子的關(guān)鍵核心基礎(chǔ)技術(shù)發(fā)展，才能支撐外骨骼應(yīng)用的突破性飛躍發(fā)展，最終呈現(xiàn)出科幻電影中的效果?！?/p>

扮演韓朵朵的演員王智在《流浪地球2》中使用外骨骼。圖/王智工作室官方微博

韓朵朵用外骨骼在現(xiàn)實中尚無法“打飛”反派

“在《流浪地球2》開拍時，我們把設(shè)備拉到了青島的電影攝制現(xiàn)場，郭帆導(dǎo)演專門體驗后，正式跟我們確定合作關(guān)系。在最后電影實際呈現(xiàn)時，片方除了針對場景需要進(jìn)行做舊處理外，本質(zhì)上沒有改變我們產(chǎn)品的外觀?！睆埲A說。

影片中有很多外骨骼機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人的鏡頭，例如王智飾演的韓朵朵使用外骨骼機(jī)械臂一拳錘碎了人力無法打破的玻璃，并一拳“打飛”了反派。

帥梅從專業(yè)角度分析稱，《流浪地球2》中出現(xiàn)的外骨骼機(jī)器人和現(xiàn)實中很大的一點(diǎn)區(qū)別是它主要傾注于上肢，包括對手臂力量的增幅，“韓朵朵打飛反派的那一場戲使用了位于手臂部位的外骨骼，雖然影視效果很酷炫，但在現(xiàn)實生活中手臂外骨骼達(dá)不到電影中的效果，因為如果想要打出一個很大的瞬間爆發(fā)力，不僅需要更多部位例如腿部、地面的支撐，甚至可能需要燃料驅(qū)動才能實現(xiàn)片中的效果?！?/p>

她告訴貝殼財經(jīng)記者，除了手臂外骨骼外，片中還出現(xiàn)了人工佩戴外骨骼用手去操作一臺機(jī)器人的鏡頭，“在專業(yè)領(lǐng)域中，這稱為遙操作技術(shù)，可以根據(jù)人的大腦和視覺、聽覺等多種傳感器現(xiàn)場配合，讓機(jī)器人執(zhí)行最貼近要求的動作，這是目前純機(jī)器人做不到的事?！?/p>

帥梅認(rèn)為，《流浪地球2》中出現(xiàn)的許多工業(yè)機(jī)器人動作精細(xì)度、復(fù)雜度非常高，“我相信再過五、六年，會有人受到影片的啟發(fā)做出很好的產(chǎn)品。目前現(xiàn)實中的機(jī)器人要達(dá)到影片中的效果，還需要基礎(chǔ)材料、能源動力等多領(lǐng)域的突破和改進(jìn)?！?/p>

《流浪地球2》中使用外骨骼的場景。圖/傲鯊智能

現(xiàn)實中外骨骼機(jī)器人多用于醫(yī)療康復(fù)

根據(jù)頭豹研究院發(fā)布的報告，外骨骼機(jī)器人起源于上世紀(jì)60年代，2010年左右在中國開始發(fā)展，主要依托于高校研究資源并逐步商業(yè)化，2018年左右隨著柔性外骨骼技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)療端應(yīng)用場景出現(xiàn)了大規(guī)模商用趨勢。

有醫(yī)療器械領(lǐng)域分析師表示，外骨骼機(jī)器人之所以在醫(yī)療場景最先落地，是因為其可以解決癱瘓、中風(fēng)病人在醫(yī)療資源供需上的矛盾。使用外骨骼機(jī)器人，醫(yī)生可以從一對一治療變?yōu)橐粚Χ嘀委?，大幅提升患者的康?fù)效率。不過，由于外骨骼機(jī)器人的系統(tǒng)依然較為笨重，技術(shù)系統(tǒng)復(fù)雜且因需要與患者貼身而存在安全隱患，因此在國內(nèi)必須要獲得CFDA認(rèn)證。

“我們當(dāng)初研發(fā)外骨骼機(jī)器人的方向就是康復(fù)領(lǐng)域，之所以能夠打開這一市場，是因為臨床試驗表明我們的外骨骼機(jī)器人與傳統(tǒng)方法比起來有效性更佳。當(dāng)醫(yī)療康復(fù)端的市場被驗證，后續(xù)也出現(xiàn)了大量‘跟隨者’，我身邊知道的康復(fù)領(lǐng)域外骨骼機(jī)器人公司有上百家，全國估計會有上千個團(tuán)隊在從事外骨骼機(jī)器人項目?！睅浢氛f。據(jù)了解，2018年6月，大艾機(jī)器人旗下的外骨骼機(jī)器人產(chǎn)品艾康、艾動成為了中國首個通過CFDA認(rèn)證的下肢外骨骼機(jī)器人。

1月18日，工業(yè)和信息化部等十七部門印發(fā)了關(guān)于“機(jī)器人+”應(yīng)用行動實施方案的通知，表示“積極推動外骨骼機(jī)器人、養(yǎng)老護(hù)理機(jī)器人等在養(yǎng)老服務(wù)場景的應(yīng)用驗證?！?/p>

對此，帥梅表示，將外骨骼用于養(yǎng)老是非常好的規(guī)劃，“我們的產(chǎn)品也正在逐步往關(guān)節(jié)炎、老年人行走的穩(wěn)定性、防止摔倒等方面的應(yīng)用發(fā)展，相信外骨骼產(chǎn)品在醫(yī)療、民生等領(lǐng)域會變得更先進(jìn)，應(yīng)用更廣泛?！?/p>

“目前，國內(nèi)90%的外骨骼公司應(yīng)該都聚焦在醫(yī)用，可能只有10%不到的公司在做工業(yè)方向外骨骼。這是因為市場的增量還沒有達(dá)到讓其他公司進(jìn)入的地步?！睆埲A告訴貝殼財經(jīng)記者。

我們距離“鋼鐵俠”有多遠(yuǎn)？

“外骨骼機(jī)器人與人型機(jī)器人在技術(shù)上異曲同工。2006年，波士頓動力在研發(fā)早期機(jī)器人時取得的一個重大突破就是，關(guān)節(jié)驅(qū)動器在同樣的體積之下能夠發(fā)出相比原先多至少4至5倍的力量，這是波士頓動力機(jī)器人面對崎嶇不平的路面依然能夠迅速響應(yīng)，保證不摔倒或迅速爬起來，并且能夠做出側(cè)空翻、后空翻等動作的關(guān)鍵?！睅浢犯嬖V貝殼財經(jīng)記者。

帥梅表示，波士頓動力選用了能迅速改變姿態(tài)的大功率液壓驅(qū)動輸出裝置，這就是核心驅(qū)動裝置改變帶來的整體變化，“外骨骼如果未來可以發(fā)展成像鋼鐵俠一樣帶著人上天入地，同樣需要我們在能源、材料的輕型、柔韌性、延展性等各方面的突破，沒有這些突破，就很難實現(xiàn)完整的先進(jìn)科技的突破?！?/p>

貝殼財經(jīng)記者梳理資料發(fā)現(xiàn)，一些國內(nèi)外骨骼機(jī)器人公司需要向國外采購電機(jī)等核心零部件，不過這一情況正在逐步改善。

“目前我們的減速系統(tǒng)已經(jīng)可以完全自研了?！睆埲A表示，“美國、德國或日本的電機(jī)很貴，實現(xiàn)自主研發(fā)后，成本會大大降低，這是外骨骼機(jī)器人公司發(fā)展的一道門檻?！睆埲A說。

2022年8月，北京市科委、中關(guān)村管委會面向公眾征集仿人機(jī)器人所需的多任務(wù)末端執(zhí)行器、室內(nèi)外動態(tài)環(huán)境感知與3D導(dǎo)航，仿生機(jī)器人所需的高性能電機(jī)伺服驅(qū)動器、高安全性動力電池系統(tǒng)等科技攻關(guān)課題。

“目前，我們正在采用‘揭榜掛帥’的方式對核心卡脖子技術(shù)進(jìn)行攻克。我之前也做過揭榜專家，我認(rèn)為對各類科研項目的支持要更貼近最終實際要求，揭榜要以出成果為目的，最后成果如何把控，能不能真正產(chǎn)業(yè)化，還應(yīng)形成長期的考核機(jī)制，好資金用在‘刀刃’上，讓國家在科學(xué)技術(shù)上能夠有真正好的發(fā)展。”帥梅說。

外骨骼機(jī)器人對比自動化工業(yè)機(jī)器人有何異同？

“2013年至2014年，我在跑醫(yī)療外骨骼市場時接觸到的許多一線醫(yī)生時發(fā)現(xiàn)，前來就診脊椎損傷、腰部損傷的一些患者的傷病實際上是在職業(yè)中長時間積累出來的，為什么外骨骼機(jī)器人不可以提前介入這些康復(fù)患者呢？”張華說。

“一般手臂托舉的正常重量在10到15公斤，一般人舉電動扭矩槍堅持不到30秒就要放下來，但如果穿上外骨骼可以堅持兩到三個小時，使用外骨骼機(jī)器人也可以提升效率保證質(zhì)量。”張華認(rèn)為，外骨骼機(jī)器人的未來應(yīng)該向工業(yè)化場景以及個人市場發(fā)展。

據(jù)了解，目前汽車組裝的最后一步，以及商業(yè)飛機(jī)的總裝是人圍繞產(chǎn)品，無法整體上采用流水線作業(yè)，仍然需要人來進(jìn)行裝配，這就給了外骨骼機(jī)器人在汽車和飛機(jī)制作領(lǐng)域一定的市場。

“未來個性化發(fā)展帶來的必然是柔性化制造，這無法實現(xiàn)絕對的無人化，一定有崗位需要人工去裝配，目前美國通用、福特，德國大眾、奔馳等都在汽車總裝環(huán)節(jié)使用外骨骼機(jī)器人?！睆埲A告訴貝殼財經(jīng)記者。

“許多工廠其實更需要的是有經(jīng)驗的工人，招聘新人需要培訓(xùn)幾個月甚至一年才能做到老師傅的水平，飛機(jī)制造、電力生產(chǎn)等特殊制作環(huán)節(jié)中一些關(guān)鍵核心環(huán)節(jié)往往也需要‘大國工匠’來操作。對于制造業(yè)這部分人是很有價值的，提高他們的效率，不讓他們流失是制造業(yè)能夠不斷向好的關(guān)鍵因素?！睆埲A表示。

有醫(yī)療器械領(lǐng)域分析師表示，外骨骼機(jī)器人企業(yè)一般需要三到五年經(jīng)營和探索才能形成自己的商業(yè)模式。還有一些外骨骼機(jī)器人公司希望從B端滲透到C端，因為從長期來看C端市場要大于B端，且可以持續(xù)收集反饋數(shù)據(jù)，更有利于業(yè)務(wù)擴(kuò)展和產(chǎn)品迭代。未來也許會出現(xiàn)結(jié)合腦機(jī)接口直接讓人腦發(fā)出指令的外骨骼，或者厚度不足1厘米的一件外骨骼外套。

不過，進(jìn)軍C端需要降低外骨骼機(jī)器人的價格。上述分析師表示，目前全球外骨骼均價約在60萬元到100萬元之間，部分機(jī)器人售價高達(dá)數(shù)百萬元。張華則向貝殼財經(jīng)記者透露，工業(yè)端外骨骼機(jī)器人的市場價格不能超過10萬，而民用外骨骼機(jī)器人的售價還需要更低，“相比醫(yī)療患者，工業(yè)外骨骼不需要做多關(guān)節(jié)，可能一個肘關(guān)節(jié)、腰關(guān)節(jié)助力就夠了。”

“無論是康復(fù)外骨骼機(jī)器人還是工業(yè)外骨骼機(jī)器人，本質(zhì)上都是圍繞著幫助人更有力量。我們希望未來每個人都能用上外骨骼機(jī)器人，如果外骨骼機(jī)器人的價格能夠降至同一臺手機(jī)一樣，就可以走進(jìn)千家萬戶，這需要增加外骨骼機(jī)器人產(chǎn)品的銷售量，只有量上去，成本才會降低?！睆埲A告訴貝殼財經(jīng)記者。

新京報貝殼財經(jīng)記者 羅亦丹

記者聯(lián)系郵箱：luoyidan@xjbnews.com

編輯 徐超

校對 柳寶慶

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