《流浪地球2》里火起來(lái)的外骨骼機(jī)器人，可以人手一臺(tái)嗎？

陳柯宇

《流浪地球2》中多次出現(xiàn)的外骨骼機(jī)器人。

《流浪地球2》火了，連帶著一起爆紅的還有一款裝備——外骨骼機(jī)器人。

在電影里，外骨骼機(jī)器人是主角團(tuán)隊(duì)執(zhí)行“移山計(jì)劃”時(shí)必不可少的裝備。韓朵朵用外骨骼手臂給了反派極具力量感的一擊，又颯又爽。此外，隊(duì)員在參與救援、搬運(yùn)貨物時(shí)，也戴著外骨骼機(jī)器人，輕而易舉就舉起了沉重的貨箱。

而這并非特效。現(xiàn)實(shí)中，這樣一款冷峻又酷炫的裝備來(lái)自上海一家科技公司——傲鯊智能。傲鯊智能創(chuàng)始人、CEO徐振華對(duì)《中國(guó)慈善家》說(shuō)，公司不僅為影片中人物提供了外骨骼機(jī)器人，還專(zhuān)門(mén)給劇組提供了9臺(tái)外骨骼機(jī)器人，用來(lái)幫助劇組成員搬運(yùn)重物。

科幻與現(xiàn)實(shí)的距離有時(shí)候就是這樣近。目前外骨骼機(jī)器人已經(jīng)在礦業(yè)、銀行、航空、建筑等多個(gè)行業(yè)有所應(yīng)用，也有企業(yè)在助殘領(lǐng)域開(kāi)發(fā)助力康復(fù)和行走的外骨骼機(jī)器人，讓失去行走能力的殘障人士重新站立和行走。

“可以期待的是，未來(lái)外骨骼機(jī)器人將會(huì)像手機(jī)一樣，成為每個(gè)人都可以使用的工具。”徐振華如此暢想。

獲得了“超能力”

對(duì)于這次外骨骼機(jī)器人的意外走紅，徐振華始料未及。

早在《流浪地球》第一部中，外骨骼機(jī)器人就出現(xiàn)過(guò)，不過(guò)當(dāng)時(shí)并未引起太多關(guān)注。無(wú)論是第一部還是第二部影片，一閃而過(guò)的那些鏡頭里，人們穿著外骨骼機(jī)器人搬運(yùn)貨物，完全是真實(shí)情景的寫(xiě)照。

這是一種可供人穿戴的機(jī)器人。簡(jiǎn)單來(lái)講，其工作原理就是通過(guò)在人體的關(guān)節(jié)部位設(shè)置許多傳感裝置，當(dāng)人體將信號(hào)傳遞給傳感裝置后，相應(yīng)部位的外骨骼助力系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)，從而使人擁有“超能力”，可以托舉重物、急速行走，實(shí)際上這些都是身體功能的延伸或增強(qiáng)。

目前外骨骼機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用最為廣泛。在許多工業(yè)領(lǐng)域都已運(yùn)用了全自動(dòng)機(jī)器人的今天，仍有部分崗位的工作充滿(mǎn)不確定性，需要人工來(lái)完成，但當(dāng)下勞動(dòng)力短缺，外骨骼機(jī)器人便應(yīng)運(yùn)而生。例如在城市的地下管道中鋪設(shè)電纜、在煤礦下作業(yè)、在建筑工地搬運(yùn)鋼筋石材以及在機(jī)場(chǎng)搬運(yùn)行李貨物時(shí)，外骨骼機(jī)器人都可以進(jìn)行完美助力。

也就是說(shuō)，外骨骼機(jī)器人更適合重型的、野外的作業(yè)。

傲鯊智能針對(duì)這些場(chǎng)景開(kāi)發(fā)了系列外骨骼機(jī)器人，分別適用于上肢、腰部和下肢。當(dāng)涉及手臂托舉場(chǎng)景時(shí)，如汽車(chē)總裝線、飛機(jī)總裝線等頭頂工位安裝配件的工作，穿戴上肢外骨骼機(jī)器人就可以獲得助力，同理，腰部外骨骼機(jī)器人適合彎腰搬運(yùn)等場(chǎng)景，下肢外骨骼機(jī)器人則針對(duì)負(fù)重行走等場(chǎng)景。

就拿其中一款名為“BES-HV”的腰部外骨骼機(jī)器人來(lái)說(shuō)，其最大助力可達(dá)30公斤，最大助行速度能達(dá)到7.5km/h。穿上外骨骼機(jī)器人，是真的就有一點(diǎn)超能力了。

“工人穿戴外骨骼機(jī)器人作業(yè)，不僅可以減少力氣的使用，提高工作效率，也能防止受傷，減少疲勞。比如機(jī)場(chǎng)的搬運(yùn)工，每天要搬幾千個(gè)20公斤到40公斤重的箱子，單純靠自己的力量很容易出現(xiàn)腰肌損傷，而借助外骨骼機(jī)器人就可以少用很多力氣，避免對(duì)身體的損傷。”徐振華說(shuō)。

殘障人士戴著它跑馬拉松

在醫(yī)療領(lǐng)域，外骨骼機(jī)器人也有一定的應(yīng)用和發(fā)展。目前，一些大型醫(yī)院會(huì)購(gòu)買(mǎi)外骨骼機(jī)器人用于殘障患者的康復(fù)訓(xùn)練，幫助截癱患者、腦癱患者重新站立行走。

邵海朋就是以這樣的方式重新得以行走的。2017年，因一次意外高空墜落后，邵海朋不幸截癱，雙下肢失去了行走能力，出行只能靠輪椅。在接觸到外骨骼機(jī)器人后，他進(jìn)行了3周的康復(fù)訓(xùn)練，一只腿就能小幅度抬起來(lái)，另一只腿可以挪動(dòng)；3個(gè)月后，邵海朋就能脫掉外骨骼機(jī)器人獨(dú)立行走了。

2018年，邵海朋參加了穿越“一帶一路”機(jī)器人行走馬拉松公益挑戰(zhàn)賽，他身穿外骨骼康復(fù)機(jī)器人，累計(jì)用26小時(shí)行走了42.22公里，打破了國(guó)外15天完成外骨骼機(jī)器人行走馬拉松的世界紀(jì)錄。去年的冬殘奧會(huì)舉辦時(shí)，邵海朋還作為火炬手，身穿AI外骨骼機(jī)器人，在天壇公園祈年殿點(diǎn)燃了圣火。

讓邵海朋重獲新生的外骨骼機(jī)器人，是由北京大艾機(jī)器人科技有限公司提供的。通過(guò)將人的四個(gè)關(guān)節(jié)經(jīng)由外骨骼機(jī)器人連接起來(lái)，殘障人士在外骨骼機(jī)器人的帶動(dòng)下逐漸可以走出正常的步態(tài)。由此，外骨骼機(jī)器人可以幫助偏癱、腦癱、截癱、四肢癱等因脊髓損傷的患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。

在外骨骼機(jī)器人的帶動(dòng)下，殘障人士基本可以達(dá)到直接站立的狀態(tài)。為了使殘障人士的步態(tài)和姿勢(shì)走得更好，大艾研發(fā)了另一款A(yù)I外骨骼機(jī)器人。這款外骨骼機(jī)器人上有著上百種傳感器，可以帶動(dòng)人的更細(xì)小的關(guān)節(jié)如腳腕部位進(jìn)行康復(fù)，同時(shí)也有行走姿態(tài)監(jiān)測(cè)、平衡性監(jiān)測(cè)等功能，可以讓殘障人士通過(guò)這樣的訓(xùn)練走得更好、更遠(yuǎn)。

有一天會(huì)像手機(jī)一樣普遍和方便

無(wú)論是傲鯊智能還是北京大艾機(jī)器人科技有限公司，都希望把自己的核心技術(shù)推廣到更廣泛的人群當(dāng)中。2020年，傲鯊智能測(cè)試了一款針對(duì)餓了么外賣(mài)員的全身外骨骼機(jī)器人，穿戴之后的外賣(mài)員可以輕松地在沒(méi)有電梯的居民樓里送餐，工作效率也大大提高，不過(guò)最終這款產(chǎn)品因?yàn)槌杀締?wèn)題難以在市場(chǎng)上推廣。

傲鯊智能創(chuàng)始人、CEO徐振華說(shuō)，這款全身穿戴的外骨骼機(jī)器人是迄今為止公司中設(shè)計(jì)最為復(fù)雜的一款產(chǎn)品。因?yàn)橐浜贤赓u(mài)員在不同場(chǎng)景下的身體動(dòng)作，產(chǎn)品也就變得更復(fù)雜，成本也就相應(yīng)很高。目前，這個(gè)產(chǎn)品已經(jīng)交給高校做后續(xù)開(kāi)發(fā)。

“完全民用的外骨骼機(jī)器人的開(kāi)發(fā)難度還是很大的。”徐振華說(shuō)，“需要適應(yīng)如登山、旅游、送餐等不同場(chǎng)景的要求，還要兼顧安全性、輕便性和價(jià)格低廉，所以目前整個(gè)市場(chǎng)中在做的比較少，處于小批量銷(xiāo)售向大批量生產(chǎn)的過(guò)渡階段。”

至于老年人可以使用的外骨骼機(jī)器人的量產(chǎn)，也還存在一些屏障。北京大艾機(jī)器人科技有限公司董事長(zhǎng)、北京航空航天大學(xué)教授帥梅說(shuō)，技術(shù)方面已經(jīng)沒(méi)有問(wèn)題，但需要研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)醫(yī)工結(jié)合、生物力學(xué)和人機(jī)交互非常了解，極其熟悉機(jī)器模仿人類(lèi)的特點(diǎn)才能做好，所以目前整個(gè)市場(chǎng)中真正做得好的產(chǎn)品并不多。

就像世界上很多科技產(chǎn)品一樣，外骨骼機(jī)器人也是先應(yīng)用在軍用領(lǐng)域，然后逐漸擴(kuò)大到工業(yè)領(lǐng)域，最后才會(huì)進(jìn)一步拓展到民用領(lǐng)域。徐振華表示，工業(yè)領(lǐng)域?qū)ν夤趋罊C(jī)器人需求很大，容錯(cuò)率也較高，技術(shù)可以在市場(chǎng)化的過(guò)程中不斷迭代更新。而民用領(lǐng)域的容錯(cuò)率很低，需要技術(shù)發(fā)展成熟度高，重量減輕，且成本降低后才能被量產(chǎn)。

但未來(lái)可期。1月18日，就在《流浪地球2》上映前不久，工業(yè)和信息化部等十七部門(mén)印發(fā)了關(guān)于“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案的通知，其中明確提到了對(duì)發(fā)展外骨骼機(jī)器人的支持，并鼓勵(lì)在養(yǎng)老領(lǐng)域的發(fā)展。

徐振華認(rèn)為，未來(lái)3至5年時(shí)間里，外骨骼機(jī)器人將會(huì)實(shí)現(xiàn)在養(yǎng)老領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用；再過(guò)20年，也就是《流浪地球2》中“移山計(jì)劃”實(shí)施的年份時(shí)，外骨骼機(jī)器人就會(huì)像我們現(xiàn)在的手機(jī)一樣普遍，穿戴外骨骼機(jī)器人就像穿戴一件衣服一樣輕便。

2020年11月23日，北京，7歲的易諾已經(jīng)在陽(yáng)光大艾肢體殘疾人士康復(fù)中心治療數(shù)月，在外骨髂康復(fù)機(jī)器人的“幫助下”重新站立起來(lái)。圖／視覺(jué)中國(guó)

2018年11月24日，北京奧林匹克公園內(nèi)，兩位截癱殘疾人朋友邵海朋和李濤身穿外骨髂機(jī)器人，在兩支手杖的助力下，邁開(kāi)雙腿，用和常人一樣的步態(tài)開(kāi)始緩慢行走。他們將用5到6小時(shí)，完成4公里的行走挑戰(zhàn)。圖／視覺(jué)中國(guó)

腰部外骨髂機(jī)器人。

下肢外骨髂機(jī)器人。