電子發燒友網報道（文/莫婷婷）在電影《流浪地球2》中，外骨骼機器人頻繁亮相，展現了其在未來世界中的多種應用。如今，隨著科技的進步，這一科幻概念正逐步變為現實。近期一款消費級外骨骼機器人被稱為“爬樓”神器，開售即售罄，再次點燃了業界對于外骨骼機器人市場的熱情關注。

市場調研機構Fortune的數據顯示，2023年全球可穿戴外骨骼機器人市場規模約達12.4億美元，預計到2030年將達到146.7億美元，復合年增長率高達42.2%。那么，外骨骼機器人作為人形機器人的細分賽道，有哪些應用場景，其產業鏈情況如何？


從醫療級的10萬美元到消費級的2千元，C端市場加速起量

外骨骼機器人是一種模仿生物外骨骼結構的機電一體化的裝置技術，通過精密的機械結構、驅動系統、傳感器與智能控制系統，精準捕捉并解析人體動作意圖，以機械化結構輔助或增強穿戴者運動能力，提供支撐、運動輔助或力量增強功能的機器人。按照結構分為三大類：上肢外骨骼機器人、下肢外骨骼機器人和全身外骨骼機器人。

外骨骼機器人可應用在B端的醫療、工業、軍事等多個領域。醫療康復領域可以幫助中風、脊髓損傷患者進行步態訓練恢復運動功能。工業領域可以用在搬運、裝配等場景中降低勞動強度。軍事與特種作業領域可以用于增強士兵負重能力，輔助消防員在災害現場執行任務。

腰部外骨骼機器人（圖源傲鯊智能）

面向個人消費場景，目前已有多款外骨骼機器人用于登山等場景，例如國內程天科技推出的消費級外骨骼機器人。近期在國內火爆的外骨骼機器人中，以用于戶外、登山、助行的類型居多。

那么，為何外骨骼機器人進入消費級市場有哪些因素？

外骨骼機器人熱潮背后的主要驅動力在于全球范圍內老年人口比例的持續攀升以及人們對康復治療和增強行動能力需求的不斷增長。外骨骼機器人先在B端的醫療等領域先起量，但產品需要經過嚴格的認證和采用高質量材料，售價相對昂貴，例如通過FDA認證的醫用外骨骼機器人EksoNR的售價約為10萬美元。產品形態也與消費級不同，例如傅里葉下肢康復機器人ExoMotus M4。

傅里葉下肢康復機器人（圖源：傅里葉）

隨著市場需求的興起，不僅傳統的醫療器械公司積極布局，還吸引了不少新創企業加入，開發出更加先進、功能更為強大的產品，售價也相對便宜。這也是外骨骼機器人能夠在消費級市場火爆的原因。

此前始祖鳥推出用于登山的類似產品外骨骼軟殼褲售價約為4500 美元。極殼科技首款消費級外骨骼Hypershell Go X價格僅為799美元，可幫助佩戴者幫人減少20%體力消耗。

程天科技面向個人消費場景上線了一款外骨骼機器人EasyGo-H，設計了腰-髖關節聯動仿生外骨骼系統，主打助力行走，使用者抬腿時，EasyGo動力單元自動釋放儲存能量，給腿部抵消相當于5瓶礦泉水重量的力。售價下降為2500元，不到一部高端手機的價格，重量優化到2kg，且是無電源版本。程天科技創始人張繼宇表示，準備了幾百臺現貨已經售罄，還有幾百人正在排隊預訂下一批。

外骨骼機器人EasyGo-H（圖源程天科技）

除了低成本，智能化也是外骨骼機器人熱銷的原因之一。隨著AI技術的應用，現代外骨骼機器人通過集成先進的傳感器和智能算法，可以更精準地識別人體運動意圖，并實時做出響應，還可以根據患者的恢復情況動態調整治療方案。例如視鵬科技的登山助力外骨骼機器人，內置了AI芯片，可以學習用戶行走習慣。產品重量在3kg以內，能夠提供12N·m的助力，續航為4到6小時。


產業鏈格局尚待成型，電機企業加速技術創新

前瞻產業研究院預計，到 2028 年中國外骨骼機器人市場規模將達到 24 億元，2023~2028 年的年復合增長率達到50%。其規模有望與人形機器人相當。外骨骼機器人火熱的背后，其產業鏈情況也引起業內人士關注。外骨骼機器人包括三大核心系統：傳感系統、控制系統、驅動系統，同時還需要較強的智能控制能力。

人體和外骨骼設備協作依賴精密的運動系統控制交互
（資料來源：CBInsight，中銀證券）

傳感器負責捕捉穿戴者的動作信息（角度、扭矩、位置等數據），通常包括陀螺儀、壓力傳感器，部分外骨骼機器人還應用了生物量傳感器，監測肌電（EMG）、腦電（EEG）等生物電信號解讀生理信息。

在接收到傳感器的數據之后，控制系統通過機器學習等算法預測穿戴者用途，生成運動指令。控制系統分為集中式設計控制系統、分布式控制架構。集中式控制結構包括系統主機、驅動器、信號采集板以及電源管理等模塊。分布式控制架構采用不同總線協議，且相對集中式設計系統布線簡單。

驅動系統為下肢外骨骼機器人的運動提供驅動力矩，包括電機驅動系統和液壓（氣壓）驅動系統等，電機驅動具備小體積、較大的輸出力矩等優勢。其核心部件包括伺服電機、減速器、伺服驅動器等。

目前來看，外骨骼機器人的上游產業鏈和人形機器人有所重疊，產業鏈相對來說比較成熟，但格局還未成型。

從產業鏈價值量來看，云湖研究的數據顯示，控制器的價值量約為10%到15%，伺服系統的價值量約為25%，減速器的價值量約為35%，因此電機領域的企業將隨著外骨骼機器人市場的發展迎來更多的成長機會。電子發燒友網關注到，業內已有多家企業進入外骨骼機器人驅動系統產業鏈，包括兆威機電、CubeMars、極殼科技等。

兆威提供外骨骼機器人電機齒輪箱產品。兆威機電介紹，關節齒輪擁有二級、三級、四級驅動變化可根據機器人電機的設計需求更換減速比及調整齒輪箱的輸入轉速及力矩。

兆威公司機器人關節齒輪箱（圖源兆威）

CubeMars可提供動力模組電機，例如AK80-8動力模組集高性能無刷電機、研行星減速器、編碼器并集成驅動為一體，能實現大扭矩平穩運行。該產品額定扭矩為10N·m，額定轉速為243rpm。

除了傳統的電機企業，還有不少初創企業如極殼科技等也在積極探索外骨骼機器人的新應用和技術突破。例如成立于2021年的極殼科技自研了Omega架構和多個核心的底層元器件。通過技術創新，極殼科技將多個關節電機變成了一個中置電機。該公司還將工業傳感器的成本從兩到三千塊錢人民幣，降至幾十塊錢，推動外骨骼機器人成本不斷下降。

業內人士認為，目前外骨骼機器人電機、電池等硬件方面已有實用基礎，新的技術突破聚焦于AI在外骨骼訓練等方面，后續還可能和腦機接口等結合。例如程天科技與浙江省人民醫院合作開發腦脊外骨骼機器人，腦機接口結合脊髓再結合外骨骼，將進一步提高康復治療效果。


小結：

隨著技術的發展，外骨骼機器人市場規模增長迅速。其在醫療、工業、軍事等領域應用廣泛，如今在消費級市場也開始興起，用于登山、助行等場景。市場上多家企業推出各類外骨骼機器人產品，其發展呈現輕量化、智能化、千元級成本的趨勢，同時產業鏈格局尚待成型，電機企業加速創新，未來有望與腦機接口等結合取得更大突破。值得期待的是，隨著技術進步和成本降低，一個快速增長且潛力巨大的市場正在形成。