2014考研英语二(考研英语辅导)




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“你甚至可以在微博上抽外骨骼。”随着《流浪地球2》的热映,外骨骼机器人公司傲鲨智能的一则抽奖微博引发了17万条转发,有网友评论称,没想到居然可以在现实中抽奖“电影道具”。

“2021年7月,制片方找到我们希望外骨骼机器人能够在《流浪地球2》中出现,因为科幻的最终意义和目的是为了走进生活,我们当时一共提供了九套外骨骼,由郭帆导演试穿、评估后应用到了电影中。”傲鲨智能合伙人张华在接受新京报贝壳财经记者采访时表示。

1月18日,工业和信息化部等十七部门印发了关于“机器人+”应用行动实施方案的通知,明确提到对发展外骨骼机器人的支持。贝壳财经记者多方采访了解到,目前外骨骼机器人在国内的发展已有十几年时间,90%的产品应用在医疗康复领域,工业、民用方面的潜力仍在发掘。

北京大艾机器人科技有限公司董事长、北京航空航天大学教授帅梅对新京报贝壳财经记者表示,工业机器人发展的三大核心关键部件包括“电机、驱动器、减速器”,我国的电机控制技术正在逐渐追赶国际先进水平,但仍需努力,“要解决一些卡脖子的关键核心基础技术发展,才能支撑外骨骼应用的突破性飞跃发展,最终呈现出科幻电影中的效果。”

扮演韩朵朵的演员王智在《流浪地球2》中使用外骨骼。图/王智工作室官方微博

韩朵朵用外骨骼在现实中尚无法“飞”反派

“在《流浪地球2》开拍时,我们把设备拉到了青岛的电影摄制现场,郭帆导演专门体验后,正式跟我们确定合作关系。在最后电影实际呈现时,片方除了针对场景需要进行做旧处理外,本质上没有改变我们产品的外观。”张华说。

影片中有很多外骨骼机器人、工业机器人的镜头,例如王智饰演的韩朵朵使用外骨骼机械臂一拳锤碎了人力无法打破的玻璃,并一拳“打飞”了反派。

帅梅从专业角度分析称,《流浪地球2》中出现的外骨骼机器人和现实中很大的一点区别是它主要倾注于上肢,包括对手臂力量的增幅,“韩朵朵打飞反派的那一场戏使用了位于手臂部位的外骨骼,虽然影视效果很酷炫,但在现实生活中手臂外骨骼达不到电影中的效果,因为如果想要打出一个很大的瞬间爆发力,不仅需要更多部位例如腿部、地面的支撑,甚至可能需要燃料驱动才能实现片中的效果。”

她告诉贝壳财经记者,除了手臂外骨骼外,片中还出现了人工佩戴外骨骼用手去操作一台机器人的镜头,“在专业领域中,这称为遥操作技术,可以根据人的大脑和视觉、听觉等多种传感器现场配合,让机器人执行最贴近要求的动作,这是目前纯机器人做不到的事。”

帅梅认为,《流浪地球2》中出现的许多工业机器人动作精细度、复杂度非常高,“我相信再过五、六年,会有人受到影片的启发做出很好的产品。目前现实中的机器人要达到影片中的效果,还需要基础材料、能源动力等多领域的突破和改进。”

《流浪地球2》中使用外骨骼的场景。图/傲鲨智能

现实中外骨骼机器人多用于医疗康复

根据头豹研究院发布的报告,外骨骼机器人起源于上世纪60年代,2010年左右在中国开始发展,主要依托于高校研究资源并逐步商业化,2018年左右随着柔性外骨骼技术的发展,医疗端应用场景出现了大规模商用趋势。

有医疗器械领域分析师表示,外骨骼机器人之所以在医疗场景最先落地,是因为其可以解决瘫痪、中风病人在医疗资源供需上的矛盾。使用外骨骼机器人,医生可以从一对一治疗变为一对多治疗,大幅提升患者的康复效率。不过,由于外骨骼机器人的系统依然较为笨重,技术系统复杂且因需要与患者贴身而存在安全隐患,因此在国内必须要获得CFDA认证。

“我们当初研发外骨骼机器人的方向就是康复领域,之所以能够打开这一市场,是因为临床试验表明我们的外骨骼机器人与传统方法比起来有效性更佳。当医疗康复端的市场被验证,后续也出现了大量‘跟随者’,我身边知道的康复领域外骨骼机器人公司有上百家,全国估计会有上千个团队在从事外骨骼机器人项目。”帅梅说。据了解,2018年6月,大艾机器人旗下的外骨骼机器人产品艾康、艾动成为了中国首个通过CFDA认证的下肢外骨骼机器人。

1月18日,工业和信息化部等十七部门印发了关于“机器人+”应用行动实施方案的通知,表示“积极推动外骨骼机器人、养老护理机器人等在养老服务场景的应用验证。”

对此,帅梅表示,将外骨骼用于养老是非常好的规划,“我们的产品也正在逐步往关节炎、老年人行走的稳定性、防止摔倒等方面的应用发展,相信外骨骼产品在医疗、民生等领域会变得更先进,应用更广泛。”

“目前,国内90%的外骨骼公司应该都聚焦在医用,可能只有10%不到的公司在做工业方向外骨骼。这是因为市场的增量还没有达到让其他公司进入的地步。”张华告诉贝壳财经记者。

我们距离“钢铁侠”有多远?

“外骨骼机器人与人型机器人在技术上异曲同工。2006年,波士顿动力在研发早期机器人时取得的一个重大突破就是,关节驱动器在同样的体积之下能够发出相比原先多至少4至5倍的力量,这是波士顿动力机器人面对崎岖不平的路面依然能够迅速响应,保证不摔倒或迅速爬起来,并且能够做出侧空翻、后空翻等动作的关键。”帅梅告诉贝壳财经记者。

帅梅表示,波士顿动力选用了能迅速改变姿态的大功率液压驱动输出装置,这就是核心驱动装置改变带来的整体变化,“外骨骼如果未来可以发展成像钢铁侠一样带着人上天入地,同样需要我们在能源、材料的轻型、柔韧性、延展性等各方面的突破,没有这些突破,就很难实现完整的先进科技的突破。”

贝壳财经记者梳理资料发现,一些国内外骨骼机器人公司需要向国外采购电机等核心零部件,不过这一情况正在逐步改善。

“目前我们的减速系统已经可以完全自研了。”张华表示,“美国、德国或日本的电机很贵,实现自主研发后,成本会大大降低,这是外骨骼机器人公司发展的一道门槛。”张华说。

2022年8月,北京市科委、中关村管委会面向公众征集仿人机器人所需的多任务末端执行器、室内外动态环境感知与3D导航,仿生机器人所需的高性能电机伺服驱动器、高安全性动力电池系统等科技攻关课题。

“目前,我们正在采用‘揭榜挂帅’的方式对核心卡脖子技术进行攻克。我之前也做过揭榜专家,我认为对各类科研项目的支持要更贴近最终实际要求,揭榜要以出成果为目的,最后成果如何把控,能不能真正产业化,还应形成长期的考核机制,好资金用在‘刀刃’上,让国家在科学技术上能够有真正好的发展。”帅梅说。

外骨骼机器人比自动化工业机器人有何异同?

“2013年至2014年,我在跑医疗外骨骼市场时接触到的许多一线医生时发现,前来就诊脊椎损伤、腰部损伤的一些患者的伤病实际上是在职业中长时间积累出来的,为什么外骨骼机器人不可以提前介入这些康复患者呢?”张华说。

“一般手臂托举的正常重量在10到15公斤,一般人举电动扭矩枪坚持不到30秒就要放下来,但如果穿上外骨骼可以坚持两到三个小时,使用外骨骼机器人也可以提升效率保证质量。”张华认为,外骨骼机器人的未来应该向工业化场景以及个人市场发展。

据了解,目前汽车组装的最后一步,以及商业飞机的总装是人围绕产品,无法整体上采用流水线作业,仍然需要人来进行装配,这就给了外骨骼机器人在汽车和飞机制作领域一定的市场。

“未来个性化发展带来的必然是柔性化制造,这无法实现绝对的无人化,一定有岗位需要人工去装配,目前美国通用、福特,德国大众、奔驰等都在汽车总装环节使用外骨骼机器人。”张华告诉贝壳财经记者。

“许多工厂其实更需要的是有经验的工人,招聘新人需要培训几个月甚至一年才能做到老师傅的水平,飞机制造、电力生产等特殊制作环节中一些关键核心环节往往也需要‘大国工匠’来操作。对于制造业这部分人是很有价值的,提高他们的效率,不让他们流失是制造业能够不断向好的关键因素。”张华表示。

有医疗器械领域分析师表示,外骨骼机器人企业一般需要三到五年经营和探索才能形成自己的商业模式。还有一些外骨骼机器人公司希望从B端渗透到C端,因为从长期来看C端市场要大于B端,且可以持续收集反馈数据,更有利于业务扩展和产品迭代。未来也许会出现结合脑机接口直接让人脑发出指令的外骨骼,或者厚度不足1厘米的一件外骨骼外套。

不过,进军C端需要降低外骨骼机器人的价格。上述分析师表示,目前全球外骨骼均价约在60万元到100万元之间,部分机器人售价高达数百万元。张华则向贝壳财经记者透露,工业端外骨骼机器人的市场价格不能超过10万,而民用外骨骼机器人的售价还需要更低,“相比医疗患者,工业外骨骼不需要做多关节,可能一个肘关节、腰关节助力就够了。”

“无论是康复外骨骼机器人还是工业外骨骼机器人,本质上都是围绕着帮助人更有力量。我们希望未来每个人都能用上外骨骼机器人,如果外骨骼机器人的价格能够降至同一台手机一样,就可以走进千家万户,这需要增加外骨骼机器人产品的销售量,只有量上去,成本才会降低。”张华告诉贝壳财经记者。

新京报贝壳财经记者 罗亦丹

记者联系邮箱:luoyidan@xjbnews.com

编辑 徐超

校对 柳宝庆

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