从《流浪地球2》到此次杭州亚运会,外骨骼机器人已经从科幻走向现实。在杭州亚运会期间,外骨骼机器人被广泛应用于货运、救援等场景,表现出极高的实用性和灵活性。
人类增强外骨骼技术被认为是20项最值得关注的科技趋势之一,经历了多年发展,外骨骼机器人的应用范围已经覆盖了医疗、工业、物流等各个领域,国内投资热度也随之攀升,2022年,傅利叶智能的4亿D轮融资成为国内外骨骼赛道最大单笔融资,2023年,迈宝智能、傲鲨智能、程天科技也相继完成了融资。
数据显示,在全球融资金额前十的企业中,多数企业的外骨骼机器人产品均属于医疗健康类。在医疗康复和养老领域,外骨骼机器人可以帮助老年人、残疾人以及中风、偏瘫患者等群体进行康复训练,这也是当前中国外骨骼机器人行业的主要应用领域。
然而经过多年发展,康养场景下外骨骼机器人的商业化、规模化道路仍然面临着诸多挑战。
外骨骼机器人是一种智能机械结构,可以与人体感觉、思维和运动等器官相结合,通过结合机器的感知系统、智能处理中心和控制系统,达到改善人体物理机能和提高身体素质的目的。作为一种可以实现人机结合的可穿戴机器人,外骨骼机器人在国内康复市场有着广泛的应用前景。
外骨骼机器人(图片来自网络)
根据《柳叶刀》2020年发表的关于康复的全球疾病负担研究(GBD)显示,我国康复需求总人数超过4.6亿人,主要包括老年人群、术后人群、慢病人群和残疾人群。随着人口老龄化和慢性病患者数量的不断增加,康复需求预计将进一步增加。
此外,中国的康复医疗人才存在巨大的缺口,数据显示,2019年我国在职康复医师16000名,相较于发达国家处于较低水平。康复医疗人才的培训和发展机制不够完善也导致了水平的参差不齐,难以满足实际工作需要。因此,随着国内康复市场的不断扩大和对康复治疗水平的不断要求,外骨骼机器人在医疗康复领域的发展潜力得以激发。
政策利好也为外骨骼机器人行业带来新的机遇。早在2016年,工业和信息化部、国家发展改革委、财政部等三部委联合印发《机器人产业发展规划(2016-2020年)》,要求开展陪护与康复训练机器人在失能与认知障碍人群中的试点示范,开展智能假肢与外骨骼机器人在行动障碍人群中的试点示范。
“十四五”国民健康规划也提出要重点推进智能服务机器人发展,实施康复辅助器具、智慧老龄化技术推广应用工程。
另据国家卫健委2020年数据,中国康复医院数量为739家,其中非公立康复医院数量为573家,已占据市场主导地位。非公立康复医院盈利周期短且易复制扩张的优势,也为外骨骼机器人市场提供了广阔的发展空间。
政策支持、市场需求、一级市场资本看好等都是驱动我国外骨骼机器人行业发展的主要因素。
很多人还记得,2014年巴西足球世界杯揭幕赛中,一名瘫痪少年在外骨骼机器人的辅助下成功“开球”。这一事件激发了资本市场对于外骨骼行业的热情,多家研制外骨骼机器人的企业成功上市,包括日本CYBERDYNE、以色列ReWalk Robotics及美国Ekso Bionics等。
然而,尽管外骨骼机器人一级市场表现繁荣,二级市场的反应却呈现出另一番景象。时至今日,一些明星公司的股价下跌已超过九成,市值大幅缩水,ReWalk Robotics更因股价连续30个工作日都未达到1美元而受到了纳斯达克的退市警告。
10月17日百度股市通数据
虽然这些国外企业在一定程度上不能完全反映外骨骼行业的整体发展情况,但国内企业仍可从其逐渐失去热度的表现中获得一些启示。
首先,作为医疗康复领域的辅助工具,外骨骼机器人的研发需要充分考虑使用者的需求并符合医学专业标准。从使用者的角度出发,综合考虑他们的身体特征、功能需求、使用场景等因素,结合医学理论和实践经验,确保产品的安全性和有效性。
其次,外骨骼机器人横跨机械、材料、控制、传感器等多个高难度学科领域,是多项高新技术的集成,这也导致产品开发周期长。同时作为医疗器械,外骨骼机器人需严格遵守相关法规和标准,需获得当地市场注册认证后才可上市销售,这不仅增加了产品研发的难度和复杂性,同时也需要投入更多的时间和资源。
此外,外骨骼机器人的研发团队需要兼具机器人和医疗领域的专业背景,以提供更加合理的人机交互设计确保患者的安全。同时,外骨骼机器人在应用过程中还需遵循医生制定的康复计划,并根据患者的反馈和训练效果,及时调整康复计划,最大程度地发挥外骨骼机器人的作用。
近两年,傅里叶智能、奇诺动力作为融资金额过亿的国内外骨骼机器人创业企业,其核心团队专业方向来自不同学科领域,如人因工程、生物力学、医学等,从外骨骼机器人的形态、功能、设计和制造等多个方面实现技术与应用场景创新。
高昂的价格也是横亘在普通用户前的巨大障碍。据了解,在全球外骨骼机器人市场中,外骨骼机器人价格普遍在数万至数百万之间。除价格外,电池续航能力低也制约了外骨骼机器人商业化发展以及市场规模的扩大。
我国在外骨骼机器人领域的发展相对较晚,但多样化的应用场景促进了外骨骼机器人市场的迅速发展,有数据显示,2022年中国外骨骼机器人产量约为914台套,需求量约为265台套,其中康复外骨骼机器人占比为29.15%。
随着核心元器件的国产化进程加速,外骨骼机器人制造门槛将逐渐降低,同时价格也将相应地下降。这意味着更多的企业和个人可以进入外骨骼机器人领域,促进市场的扩大和竞争的加剧。
不过需要注意的是,作为一种高精度的医疗器械,外骨骼机器人的质量及标准要求依然严格,因此,国内资本也逐渐意识到,在外骨骼机器人赛道不能仅仅依靠复制外国模式,而是需要找准用户及市场实际需求,实现真正的技术创新。且硬科技领域对技术和材料的要求更高,未来也需要不断进行实验和验证。
当前,外骨骼机器人正在朝着更轻、更柔软、更灵活的柔性外骨骼机器人方向进化。柔性外骨骼机器人模拟生物柔性和灵活性的仿生技术,弥补了刚性外骨骼机器人在安全性、适应性等方面的不足。柔性外骨骼机器人主要由柔性材料组成,如凝胶、硅树脂、液体等,可与生物组织和器官的灵活性和弹性适配,可在复杂的环境下进行灵巧活动,更适合在医疗康复领域使用。
此外,随着感知计算技术和传感系统发展日益成熟,机器人或将迈入“人机融合”的阶段,即从依赖硬件传感器收集人体生物电信号发展成为将硬件客观数据与人体主观信息相结合的新型信息输入方式。人体智能与机器智能的融合将形成更为高效的人体一体化智能科学系统。
无论采用何种技术或模式,外骨骼机器人行业都在等待着能够引发广泛关注和接受的“爆款”产品。要实现规模化发展,扎实的技术积累是不可或缺的。虽然当前市场上已经出现了不少外骨骼机器人产品,但真正做到“好用”却并不容易。
对于企业而言,需要坚定信念、保持耐心,并继续努力优化和完善产品,以便满足市场需求并推动整个康复行业的进步。同时,企业还需要注重市场调研和用户反馈,不断改进产品设计和功能,以更好地满足用户的需求。