2024年,能源外骨骼第一次现身巴黎奥运会和户外山野
拿起外骨骼,你脑子里伊始出现的口头,像是左图照旧右图?
左图 - 1965年,通用电气初次尝试制造能源外骨骼Hardiman,单臂能举起340千克重物;右图 - 降生于1963年的漫威超等豪杰钢铁侠,由外部装备保管生命、赢得跨越常东谈主的力量和飞行能力|参考文件[1] / goodfon-Zeon077
左图是1965年的“古董”机械,亦然第一款由外部开头提供能源的外骨骼。这之后的59年里,能源外骨骼时间取得了好多冲破性发达,如故启动走进病院、工场和庸碌东谈主的家里,舒适向右图联结。
2024这一年,能源外骨骼在应用方面出现了好多的“第一次”。
第一次,奥运火把手穿外骨骼手抓圣火
2024年巴黎夏令奥运会和残奥会的火把传递中,第一次出现了自均衡个东谈主外骨骼的原型。法国残奥会选手凯文·皮耶特 (Kevin Piette)衣服外骨骼走过伊夫林省,手抓火把传递奥运会圣火。
皮耶特11年前因事故截瘫,现时是又名轮椅网球怒放员。他身上穿的是Wandercraft公司的新式个东谈主外骨骼Atalante X。这款外骨骼通过传感器判断用户念念要作念出的动作,以髋、膝、踝要津位置的12个电机,匡助用户坐下、站起、步行和高下台阶等,通过手抓适度器转机怒放的主张和速率。
36岁的凯文·皮耶特正在传递圣火,他亦然第一批测试Atalante的东谈主之一 | Wandercraft
法国公司Wandercraft建设于2012年,Atalante X还莫得进入商场,但它的医用版块如故在多个国度赢得批准,主要用于匡助脑卒中庸脊髓毁伤患者进行康复。
之前也有能源外骨骼出现时圣火传递中,但那时的外骨骼无法主动保抓均衡,需要两支拐杖来幸免跌倒,火把只可背在死后。为了解脱双手,Wandercraft启动探索自均衡功能。
2018年平昌残奥会上,一位统统截瘫患者身穿WalkON Suit外骨骼传递火把,那时用户需要戴智能眼镜、抓拐杖行走 | 参考文件[2]
在2020年第二届Cybatholon(被称为“赛博格奥运会”)能源外骨骼比赛中,Wandercraft的Atalante Evolution是惟一不需要拐杖的自均衡外骨骼。
比赛设立了6项颓势东谈主士每每濒临的挑战,如站起、高下楼梯、走坡谈等,Atalante Evolution在自主保管均衡的条目下完成了4项任务,为不疏忽使用上肢的用户提供了但愿,也让本年皮耶特手抓火把行走成为可能。
皮耶特告捷传递圣火一个月后,蒂博·西蒙 (Thibault Simon)衣服外骨骼把圣火带到了残奥会开幕式。这是个东谈主外骨骼原型第一次由算作瘫痪患者进行公开演示。
蒂博·西蒙在外骨骼匡助下行走了几十米,将圣火传递给下一位火把手 | Wandercraft
西蒙因腓骨肌萎缩症瘫痪,是Wandercraft协调首创东谈主的兄弟,亦然促进公司创立的能源之一。Wandercraft但愿以自主行走外骨骼的方式,让无法步行的东谈主们不错解脱轮椅,更好地享受自主性和孤苦性。
Wandercraft的协调首创东谈主Matthieu Masselin、Nicolas Simon和Jean-Louis Constanza。中间的Nicolas Simon是家庭中惟一莫得受到腓骨肌萎缩症影响的东谈主。| Wandercraft
第一款能走向用户,
并把我方穿好的外骨骼
外骨骼不错匡助轮椅上的东谈主孤苦行走。但源泉,用户需要他东谈主赞理穿上它,无数外骨骼只可从死后穿戴,用户无法孤苦坐在轮椅上穿好。
为了竣事孤苦穿戴,韩国科学时间院(Korea Advanced Institute of Science and Technology,KAIST)的征询东谈主员推出了正面对接的外骨骼WalkON Suit F1。
10月24日的发布会展示,这款外骨骼不错孤苦走向用户,并把我方穿到坐在轮椅上的用户身上,不需要他东谈主的匡助。况兼,它在穿戴前就有保抓均衡的功能,股市配资不错扞拒一定的推力而不倒下,疏忽用户接近和穿戴。
WalkON Suit F1走向用户(播放速率为2倍速)。进行演示的Seunghwan Kim是统统截瘫患者,亦然团队征询东谈主员之一 | KAIST
WalkON Suit系列外骨骼专为下肢统统瘫痪的东谈主运筹帷幄。2016年,征询团队推出第一代WalkON Suit 1,并在2020年更新至第四代。WalkON Suit 4的步行速率提高到了3.2公里/小时,接近健康东谈主行走速率,还有一定的规避阻截物能力,比如穿过褊狭的门或楼梯。
KAIST征询团队在2016年首届Cybathlon中赢得第三名,第二届夺冠,在本年的第三届比赛上告捷卫冕,是惟一告捷完成统统任务的团队。
WalkON Suit F1不错扞拒一定的推拉而不倒下(2倍速)| KAIST
另一方面,征询团队如故通过创立天神机器东谈主公司(Angel Robotics Co., Ltd. )将外骨骼买卖化。公司但愿期骗时间再行构念念东谈主类的能力,现时居品包括用于医疗康复、平素赞成和工业安全的外骨骼。
除了以上两家公司,如故将居品插足商场的能源外骨骼公司还包括Lifeward(原名Rewalk Robotics)、Ekso Bionics和Cyberdyne等,居品主要用于医疗康复和糊口赞成。
WalkON Suit F1穿戴和行走演示(2倍速) | KAIST
户外怒放外骨骼,走进山野
本年,两家公司在邻近时刻推出了不错用于户外的能源外骨骼。
来自上海的初创公司极壳科技(Hypershell),推出了专注于户外环境的能源外骨骼Hypershell X,它不错匡助户外怒放可爱者行为更快、更松驰,捎带更重的装备。
Hypershell X | Hypershell
Hypershell X系列有三款居品,性能从低至高折柳为Hypershell GO X、Hypershell PRO X和Hypershell CARBON X,现时售价为四千至一万元。
据称,Hypershell CARBON X支抓用户在十种场景中进行无按键切换,如步行、跑步、登山和骑自行车。外骨骼电机赞成髋要津行为,股票配资网站排名不错提供800W的峰值功率,粗鄙非常于种植腿部力量40%,对消30千克分量,减少膂力奢华30%,匡助用户将跑步速率提高到20公里/小时。
同期,外骨骼分量低至1.8千克,一次充电不错赢得17.5公里的续航里程。为稳当户外情况,它可在-20℃~60℃环境中职责,具有一定的防尘防水功能。
Hypershell X | Hypershell
另一家初创公司Dnsys总部位于北京,本年发布了Dnsys X1系列外骨骼,适用于平素和户外行为的赞成。
Dnsys X1系列包括Dnsys X1 Lite、Dnsys X1 Carbon和Dnsys X1 Carbon Pro三款居品,售价约为三千至八千元。
Dnsys X1 | Dnsys
这款外骨骼通常赞成髋要津行为,但提供的助力更强也愈加浅薄。Dnsys称电机功率可达900W,非常于为东谈主消弱了38千克职守,降拘泥量奢华50%,不错匡助用户以27公里/小时的速率前进(跨越马拉松天下冠军速率),续航长达30公里。其中最轻的版块,分量唯有1.6千克。
Dnsys X1使用的是双核240 MHz AI处罚器,选拔了动态神经网罗赞成系统的深度学习算法。系统可学惯用户的动作,沟通如安在正确时刻提供赞成,并稳当各式地形和怒放。
在Dnsys X1支抓下,用户不错走得更省力、跑得更快、登得更高,松驰逛完主题公园,卸下千里重装备带来的职守,还能使用磨练模式为怒放加多难度。
Dnsys X1 | Dnsys
全球首款与衣物相联结的外骨骼
底下这款外骨骼也不错用在户外行为里,不同的是,它跟户外裤联结在了一齐。本年七月,鼻祖鸟(Arc'teryx)协调Skip公司推出了“天下上第一款能源服装”。
鼻祖鸟是一家高性能户外服装和用品公司,近几年因为硬壳(冲锋衣裤)和软壳服装被群众熟知。Skip当先是谷歌X履行室的一个技俩,之后孤苦发展为一家可穿戴科技初创公司。
MO/GO™ 原型| Skip / Arc'teryx
新址品MO/GO™在鼻祖鸟Gamma软壳长裤的基础上,添加了能源外骨骼系统。裤子里袒护着包裹大腿和小腿的碳纤维支架,驱动安设固定在裤子外面的膝盖外侧,电机互助传感器和计较机模块,通过东谈主工智能沟通用户动作并赞成膝要津行为。
MO/GO™单侧分量约900克,能源模块不错随时拆卸,将能源裤收复为庸碌软壳裤。
MO/GO™联结了鼻祖鸟Gamma软壳长裤与能源外骨骼系统 | Skip / Arc'teryx
据Skip状貌,MO/GO™不错在上山时提供约40%力量赞成,下山时为膝盖提供支抓,坐下再站起来时也能让东谈主嗅觉身体轻了13.6千克。电板充满电可赞成上山3小时,况兼下山历程可为开垦充电。
这款售价跨越三万元的能源外骨骼裤,第一批预售瞬息售罄,若是现时预购,发货时刻如故排到了2026年的夏天。公司也推出了租出管事,体验一次的用度接近600元。
MO/GO™首批预售瞬息售罄 | Skip / Arc'teryx
Guokr
能源外骨骼的开发,早在20世纪六十年代就启动了,但几十年里历久是一个钢铁侠般的科幻见识。
直到2000年后,第一批能源外骨骼居品才进入商场,匡助卒中庸脊髓毁伤患者进行康复。2013年,能源外骨骼第一次增强了健康东谈主的行为能力,也等于,外骨骼为东谈主省的力终于跨越了它带来的职守,进入了平素糊口和户外怒放规模。
跟着东谈主工智能、电子工程和材料学的发展,外骨骼启动走出履行室,进入庸碌东谈主的糊口。最近,每一年齐能看到好多外骨骼的“第一次”,从医疗、军事、工业到怒放,从匡助东谈主收复失去的能力、减少受伤到增强现存能力,东谈主工智能握住使它愈加智能和实用,外骨骼的价钱也在逐渐向庸碌消费者逼近。
来岁,你最但愿看到外骨骼在哪方面的冲破呢?
参考文件
[1]Javier Alberto de la Tejera. Development and implementation of a categorization model for the exoskeletons based on their design characteristics and practical projects. June 2020. DOI:10.13140/RG.2.2.12285.08163
[2]Choi H, Na B, Lee J, Kong K. A User Interface System with See-Through Display for WalkON Suit: A Powered Exoskeleton for Complete Paraplegics. Applied Sciences. 2018; 8(11):2287.
[3]Huynh V, Burger G, Dang QV, Pelgé R, Boéris G, Grizzle JW, Ames AD, Masselin M. Versatile Dynamic Motion Generation Framework: Demonstration With a Crutch-Less Exoskeleton on Real-Life Obstacles at the Cybathlon 2020 With a Complete Paraplegic Person. Front Robot AI. 2021 Sep 24;8:723780.
[4]https://www.wandercraft.eu/articles/wandercraft-showcases-first-self-balancing-exoskeleton-at-2024-summer-olympic-paralympic-torch-relay
[5]https://www.angel-robotics.com/en/
[6]https://news.kaist.ac.kr/newsen/html/news/?mode=V&mng_no=40790
[7]https://www.hypershell.tech/
[8]https://dnsys.ai/
[9]https://arcteryx.com/cn/brandActivitiesDetails/1727073761070
[10]https://www.skipwithjoy.com/
裁剪:odette
乐高也在本年发布了第一个佩戴外骨骼的扮装,M-Tron举重东谈主偶,背后、手部和腿外侧可见工业外骨骼模块及图案。