外骨骼機(jī)器人就像穿在身上的“骨骼”，傳感器可以讀取人體的運(yùn)動(dòng)意圖，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出指令帶動(dòng)肢體運(yùn)動(dòng)。

站起來、走兩步、坐下，這些簡(jiǎn)單的肢體動(dòng)作對(duì)于趙業(yè)云來說卻并不容易——9年前的一場(chǎng)車禍損傷了他的脊髓，導(dǎo)致下半身癱瘓，他的余生很可能在輪椅上度過。

近日，來自中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院的科研人員發(fā)布消息稱，他們研制的最新一代外骨骼機(jī)器人有望幫助像趙業(yè)云這樣的病人暫時(shí)離開輪椅，體驗(yàn)站立和行走的感覺。

中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院智能仿生研究中心執(zhí)行主任吳新宇告訴記者，外骨骼機(jī)器人是集機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、人工智能等技術(shù)于一身的復(fù)雜智能系統(tǒng)，人們把特制的“骨骼”穿在身上，安裝在膝蓋和髖關(guān)節(jié)等位置的傳感器可以讀取人體運(yùn)動(dòng)意圖，給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出指令帶動(dòng)腿部運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)行走。

在中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院，研究人員在下肢助行外骨骼機(jī)器人的帶動(dòng)下向前行走

吳新宇領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)從2012年開始研究輔助行走的外骨骼機(jī)器人。目前，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)研制出4種類型、6個(gè)型號(hào)的外骨骼機(jī)器人，申請(qǐng)專利38項(xiàng)。

趙業(yè)云在2013年成為了吳新宇團(tuán)隊(duì)的測(cè)試志愿者，他希望自己測(cè)試的反饋能為外骨骼機(jī)器人的研發(fā)工作貢獻(xiàn)一份力量。五年來，他見證了外骨骼機(jī)器人在技術(shù)上的進(jìn)步。

“最開始的測(cè)試沒有成功，當(dāng)時(shí)的設(shè)備很重，穿上之后我的腰直不起來，膝蓋控制不住，走的時(shí)候腳步抬得也不夠高?！壁w業(yè)云說。

在測(cè)試志愿者反饋的基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)外骨骼機(jī)器人進(jìn)行了全方位的改進(jìn)。據(jù)中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院智能仿生研究中心副研究員陳春杰介紹，外骨骼機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制算法一直在不斷迭代更新中，最初的產(chǎn)品重達(dá)25公斤，而最新一代只有14公斤。過去常用鋼鐵材料，現(xiàn)在開始使用合金乃至更輕的碳纖維材料。

一種僅有4公斤重的柔性外骨骼機(jī)器人讓爬樓梯更加輕松

2018年，電氣和電子工程師協(xié)會(huì)主辦的國(guó)際權(quán)威期刊刊發(fā)了吳新宇團(tuán)隊(duì)最新的研究成果：他們可以根據(jù)人體的參數(shù)，讓外骨骼機(jī)器人更加符合人的步態(tài)，行走可以更加個(gè)性化。

因此，在最近的一次測(cè)試中，趙業(yè)云已經(jīng)可以操作最新一代外骨骼機(jī)器人，連貫完成站立、行走、坐下等一系列動(dòng)作。

“最近五年來，國(guó)內(nèi)外針對(duì)外骨骼機(jī)器人的研究越來越多，技術(shù)也不斷進(jìn)步，這對(duì)于傷殘病人的康復(fù)以及他們今后的生活都有直接的好處?！蹦戏结t(yī)科大學(xué)深圳醫(yī)院康復(fù)科主任楊萬章說。

對(duì)趙業(yè)云來說，外骨骼機(jī)器人最大的意義是增加了他對(duì)生活的信心，他希望隨著科技的發(fā)展，有朝一日能夠擺脫依靠輪椅的生活。

但是，楊萬章對(duì)此并不樂觀。他告訴記者，從臨床上看，目前使用外骨骼機(jī)器人的醫(yī)院和病人還很少，雖然前景不錯(cuò)，但短期內(nèi)恐怕難以大規(guī)模普及。

楊萬章分析認(rèn)為，一方面，外骨骼機(jī)器人還需要在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破，靈巧性、輕便程度、續(xù)航能力都需要進(jìn)一步提高；另一方面，目前產(chǎn)業(yè)化程度較低，導(dǎo)致成本一直居高不下。

“現(xiàn)在外骨骼機(jī)器人最大的缺點(diǎn)就是太貴了，一套動(dòng)輒二三十萬元，不是我們普通人能買得起的，希望今后價(jià)格能夠便宜一點(diǎn)?！壁w業(yè)云說。