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| 本文作者： 赵青晖 | 2017-03-18 12:18 |
「什么是“器官”？我们最初对“器官”的认识，是“心肝脾肺肾”这种身体上长着的一部分，而随着人类制造能力的发展，一些辅助人们生活外在设备也成了一定意义上的“器官”，比如说眼镜，视力不好的人通过眼镜可以看清世界，那么眼镜就可以算是一种“器官”」。
3月17日，傅利叶智能在上海国际贵都大酒店举行了一场发布会，推出了公司下肢康复机器人Fourier X1。公司CEO顾捷在会上提出了上述关于器官的说法，并表示，近视眼患者戴上一副眼镜就可以和正常人一样看书，无法行走的残疾人如果穿上一套外骨骼机器人，就可以像普通人那样迈步行走，那么这种机器人也会成为一些残障人士的「器官」。
说起外骨骼机器人，人们不免都会想到钢铁侠，这种套在人类身体外的机械装置，能够增强人们的运动能力。其实，除了科幻片里的类似装置，现实中人们对外骨骼机器人的研究也由来已久了。外骨骼机器人最早应用于军事方面，十多年前，美国为了打造类似钢铁侠一样的「未来战士」，就开始了外骨骼机器人的研究，雷锋网也曾经报道过，一些企业已经打造出了相应的样机，来供美国部队使用（详情戳：《真正的“钢铁侠战衣”…》）。
几乎所有的高科技产品发展路径都差不多，即都是在军用领域尝试，技术成熟后被用于民用。目前世界知名民用外骨骼技术的研发应用企业主要有以色列的Rewalk、日本的Cyberdyne以及美国的 Ekso Bionics Holdings等等，国内也有一些创业公司在做。
目前来说，民用外骨骼大致分为两类，一类是穿上之后能成为「超级英雄」的「增强系」，也就是说，这类外骨骼是为了增强人类运动能力；而另一类是能让人们「重新站起来」的「拯救系」，傅利叶智能做的就是后者。
据介绍，傅利叶智能这款外骨骼机器人主要面向瘫痪或偏瘫患者，为其提供康复帮助和行走能力。目前Fourier X1推出了两个版本，第一个版本主要应用于医院的康复治疗场景，另一个版本将用于家庭场景，协助康复病人在家中更好的进行下肢行走和康复。
在发布会上，傅利叶方面介绍了这款外骨骼机器人在技术上的突破：
首先是力反馈技术。
据悉，外骨骼机器人的核心技术包括感知和交互技术。因为外骨骼机器人设备是穿戴在人身上的，所以不同于工业机器人，外骨骼机器人让机器人与患者、环境三方之间都实现交互。傅利叶智能在发布会上放了一段视频，即用海绵抬起机械拉杆，没有力反馈技术的拉杆很难被抬起，而带有拉杆的很容易就被抬起来了。
简单来说，力反馈技术就是让机器人能够感知使用者的力道，并且在使用中能够预测使用者的意图，并帮助他们来执行步行操作。Fourier X1内置了19个不同的传感器，11个分布式CPU模块，并且还在机器上设计了直观的指示灯，可以看到患者的力量变化，能够帮助患者更好的走路。
第二是优化和建立了外骨骼步态曲线的数据库。
很长一段时间以来，国际上一直只有正常人的行走曲线，而对于这种需要外骨骼辅助的患者并没有相适应的数据。
为此，傅利叶智能建立了一个步态曲线的数据库。
根据傅利叶智能的CTO徐振华介绍，当患者穿戴上Fourier X1外骨骼机器人行走时，大量的步态曲线就会被取样并存入到设备中作为参考曲线，然后患者在适应、学习使用机器过程中，配合高精度传感器选取一条最适合自身的基准步态曲线，再根据使用者走路习惯、步幅大小、步频快慢等，在步态曲线的各个点处进行调整。
有时候患者走动的重心、步态偏差比较大，超出设定范围，就会被机器检测到并采取设备自动关停、报警等安全方面处理，设备停止之后人不会直接摔倒，而是处于固定暂停状态。
有些患者刚开始试穿时，可以采用最小、最安全的步态曲线去走，一个直观的表现就是步幅走得比较小，等步态匹配模式正确以后，那么机器会认为患者比较适应，步幅可以迈得大点儿或快点儿，它是一个动态调整的过程。另外外骨骼机器人针对每个患者，数据库都是需要定制的，也需要一个3-5周的学习过程，就像我们学习开车一样，要有循序渐进的课程。
另外，傅利叶智能对这款机器人在材料、电池、电机等方面也做出了优化。
傅利叶智能为这款外骨骼机器人设计了模块化电池管理系统，可以根据情况选择1块-4块电池，对应连续步行时间可选择2小时或8小时不等，如果只是站立可以超过20个小时。在电机系统方面，为患者提供助力幅度范围也宽了不少。材料上使用了碳纤维、铝合金以及各种新材料，让设备更加坚固与轻巧。
除了技术之外，在价格方面也进行了限制。
无论是以色列的Rewalk还是日本的Cyberdyne，他们的产品价格都要7万美元—20万美元，这对于普通消费者来说还是非常昂贵的，傅利叶智能的CEO顾捷表示，Fourier X1产品投入市场后，价格将是国外同类产品的1/3至1/5。
目前来看，外骨骼机器人还是一个新兴的领域，国内外在技术方面差距并没有太大，目前国内已经有很多科研单位和初创企业开始研发相关产品，但是雷锋网观察到，其中不少的外骨骼的研发都更偏向于「增强」而不是「拯救」。
根据数据显示，在第二次全国抽样调查中我国残疾人总数达8502万，其中肢体残疾2472万，占比29%位居首位。由于中风、车祸导致的截瘫病人大幅上升，预计下肢残疾的数量远超过上肢。所以说，外骨骼机器人对于这些人来说意义重大，对于残疾人来说，能够帮助他们重新站起来行走，对于企业来说，市场潜力也是巨大的。
不过，医用的外骨骼机器人属于二类医疗器械，需要向食药监部门申请注册，所以所还是需要一定门槛的，傅利叶智能方面表示，要完成这方面的注册需要1年的时间。雷锋网了解到，今年1月，另一家外骨骼机器人研发企业北京大艾机器人申请的“下肢外骨骼康复训练机器人”正式被北京市食品药品监督管理局批准为“北京市创新医疗器械”，也开始了这方面的注册。
傅利叶智能方面在发布会上表示，Fourier X1即将正式进入大规模临床试验阶段，通过收集更多患者的试用数据，实现产品进一步迭代，而在外骨骼的另一个领域——「增强」方面，傅利叶智能也没有放弃，公司表示将逐步开发针对正常人的场景应用，当使用者穿戴上可以行走的外骨骼机器人之后，可以携带更重的东西，可以奔跑得更快，走得更远等等。
随着技术的成熟，外骨骼机器人会否像眼镜一样，成为身体的「另类器官」，现在还言之尚早，但目前来看，确实已经成为了一个趋势。
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