科幻与现实的距离有时候就是这么近
在《流浪地球2》中多次出现的外骨骼机器人。
《流浪地球2》火了，连带着一起爆红的还有一款装备外骨骼机器人。
在电影里，外骨骼机器人是主角团队执行“移山计划”时必不可少的装备。韩朵朵用外骨骼手臂给了反派极具力量感的一击，又飒又爽。此外，队员在参与救援、搬运货物时，也戴着外骨骼机器人，轻而易举就举起了沉重的货箱。
而这并非特效。现实中，这样一款冷峻又酷炫的装备来自上海一家科技公司傲鲨智能。傲鲨智能创始人、CEO徐振华对《中国慈善家》说，公司不仅为影片中人物提供了外骨骼机器人，还专门给剧组提供了9台外骨骼机器人，用来帮助剧组成员搬运重物。
科幻与现实的距离有时候就是这样近。目前外骨骼机器人已经在矿业、银行、航空、建筑等多个行业有所应用，也有企业在助残领域开发助力康复和行走的外骨骼机器人，让失去行走能力的残障人士重新站立和行走。
“可以期待的是，未来外骨骼机器人将会像手机一样，成为每个人都可以使用的工具。”徐振华如此畅想。
穿戴式外骨骼产品辅助老年群体外出步行，实现简单的运动训练。图/沈阳新松机器人自动化股份有限公司
获得了“超能力”
对于这次外骨骼机器人的意外走红，徐振华始料未及。
早在《流浪地球》第一部中，外骨骼机器人就出现过，不过当时并未引起太多关注。无论是第一部还是第二部影片，一闪而过的那些镜头里，人们穿着外骨骼机器人搬运货物，完全是真实情景的写照。
这是一种可供人穿戴的机器人。简单来讲，其工作原理就是通过在人体的关节部位设置许多传感装置，当人体将信号传递给传感装置后，相应部位的外骨骼助力系统就会启动，从而使人拥有“超能力”，可以托举重物、急速行走，实际上这些都是身体功能的延伸或增强。
目前外骨骼机器人在工业领域的应用最为广泛。在许多工业领域都已运用了全自动机器人的今天，仍有部分岗位的工作充满不确定性，需要人工来完成，但当下劳动力短缺，外骨骼机器人便应运而生。例如在城市的地下管道中铺设电缆、在煤矿下作业、在建筑工地搬运钢筋石材以及在机场搬运行李货物时，外骨骼机器人都可以进行完美助力。
也就是说，外骨骼机器人更适合重型的、野外的作业。
傲鲨智能针对这些场景开发了系列外骨骼机器人，分别适用于上肢、腰部和下肢。当涉及手臂托举场景时，如汽车总装线、飞机总装线等头顶工位安装配件的工作，穿戴上肢外骨骼机器人就可以获得助力，同理，腰部外骨骼机器人适合弯腰搬运等场景，下肢外骨骼机器人则针对负重行走等场景。
就拿其中一款名为“BES-HV”的腰部外骨骼机器人来说，其最大助力可达30公斤，最大助行速度能达到7.5km/h。穿上外骨骼机器人，是真的就有一点超能力了。
“工人穿戴外骨骼机器人作业，不仅可以减少力气的使用，提高工作效率，也能防止受伤，减少疲劳。比如机场的搬运工，每天要搬几千个20公斤到40公斤重的箱子，单纯靠自己的力量很容易出现腰肌损伤，而借助外骨骼机器人就可以少用很多力气，避免对身体的损伤。”徐振华说。
傲鲨BES-HV腰部外骨骼机器人。
残障人士戴着它跑马拉松
在医疗领域，外骨骼机器人也有一定的应用和发展。目前，一些大型医院会购买外骨骼机器人用于残障患者的康复训练，帮助截瘫患者、脑瘫患者重新站立行走。
邵海朋就是以这样的方式重新得以行走的。2017年，因一次意外高空坠落后，邵海朋不幸截瘫，双下肢失去了行走能力，出行只能靠轮椅。在接触到外骨骼机器人后，他进行了3周的康复训练，一只腿就能小幅度抬起来，另一只腿可以挪动；3个月后，邵海朋就能脱掉外骨骼机器人独立行走了。
2018年，邵海朋参加了穿越“一带一路”机器人行走马拉松公益挑战赛，他身穿外骨骼康复机器人，累计用26小时行走了42.22公里，打破了国外15天完成外骨骼机器人行走马拉松的世界纪录。去年的冬残奥会举办时，邵海朋还作为火炬手，身穿AI外骨骼机器人，在天坛公园祈年殿点燃了圣火。
让邵海朋重获新生的外骨骼机器人，是由北京大艾机器人科技有限公司提供的。通过将人的四个关节经由外骨骼机器人连接起来，残障人士在外骨骼机器人的带动下逐渐可以走出正常的步态。由此，外骨骼机器人可以帮助偏瘫、脑瘫、截瘫、四肢瘫等因脊髓损伤的患者进行康复训练。
在外骨骼机器人的带动下，残障人士基本可以达到直接站立的状态。为了使残障人士的步态和姿势走得更好，大艾研发了另一款AI外骨骼机器人。这款外骨骼机器人上有着上百种传感器，可以带动人的更细小的关节如脚腕部位进行康复，同时也有行走姿态监测、平衡性监测等功能，可以让残障人士通过这样的训练走得更好、更远。
2022年3月，冬残奥会火炬接力火种汇集仪式上，邵海朋（右二）在拐杖辅助下独自走上主席台。图/中国残疾人联合会
有一天会像手机
一样普遍和方便
无论是傲鲨智能还是北京大艾机器人科技有限公司，都希望把自己的核心技术推广到更广泛的人群当中。2020年，傲鲨智能测试了一款针对饿了么外卖员的全身外骨骼机器人，穿戴之后的外卖员可以轻松地在没有电梯的居民楼里送餐，工作效率也大大提高，不过最终这款产品因为成本问题难以在市场上推广。
傲鲨智能创始人、CEO徐振华说，这款全身穿戴的外骨骼机器人是迄今为止公司中设计最为复杂的一款产品。因为要配合外卖员在不同场景下的身体动作，产品也就变得更复杂，成本也就相应很高。目前，这个产品已经交给高校做后续开发。
“完全民用的外骨骼机器人的开发难度还是很大的。”徐振华说，“需要适应如登山、旅游、送餐等不同场景的要求，还要兼顾安全性、轻便性和价格低廉，所以目前整个市场中在做的比较少，处于小批量销售向大批量生产的过渡阶段。”
至于老年人可以使用的外骨骼机器人的量产，也还存在一些屏障。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说，技术方面已经没有问题，但需要研发团队对医工结合、生物力学和人机交互非常了解，极其熟悉机器模仿人类的特点才能做好，所以目前整个市场中真正做得好的产品并不多。
就像世界上很多科技产品一样，外骨骼机器人也是先应用在军用领域，然后逐渐扩大到工业领域，最后才会进一步拓展到民用领域。徐振华表示，工业领域对外骨骼机器人需求很大，容错率也较高，技术可以在市场化的过程中不断迭代更新。而民用领域的容错率很低，需要技术发展成熟度高，重量减轻，且成本降低后才能被量产。
但未来可期。1月18日，就在《流浪地球2》上映前不久，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，其中明确提到了对发展外骨骼机器人的支持，并鼓励在养老领域的发展。
徐振华认为，未来3至5年时间里，外骨骼机器人将会实现在养老领域的广泛应用；再过20年，也就是《流浪地球2》中“移山计划”实施的年份时，外骨骼机器人就会像我们现在的手机一样普遍，穿戴外骨骼机器人就像穿戴一件衣服一样轻便。
作者：陈柯宇
图片编辑：张旭
值班编辑：万小军
