外骨骼機(jī)器人就像穿在身上的“骨骼”，傳感器可以讀取人體的運(yùn)動意圖，驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)出指令帶動肢體運(yùn)動。

站起來、走兩步、坐下，這些簡單的肢體動作對于趙業(yè)云來說卻并不容易——9年前的一場車禍損傷了他的脊髓，導(dǎo)致下半身癱瘓，他的余生很可能在輪椅上度過。

近日，來自中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院的科研人員發(fā)布消息稱，他們研制的最新一代外骨骼機(jī)器人有望幫助像趙業(yè)云這樣的病人暫時離開輪椅，體驗站立和行走的感覺。

中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院智能仿生研究中心執(zhí)行主任吳新宇告訴記者，外骨骼機(jī)器人是集機(jī)械、電子、計算機(jī)、人工智能等技術(shù)于一身的復(fù)雜智能系統(tǒng)，人們把特制的“骨骼”穿在身上，安裝在膝蓋和髖關(guān)節(jié)等位置的傳感器可以讀取人體運(yùn)動意圖，給驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)出指令帶動腿部運(yùn)動，從而實現(xiàn)行走。

在中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院，研究人員在下肢助行外骨骼機(jī)器人的帶動下向前行走

吳新宇領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊從2012年開始研究輔助行走的外骨骼機(jī)器人。目前，該團(tuán)隊已經(jīng)研制出4種類型、6個型號的外骨骼機(jī)器人，申請專利38項。

趙業(yè)云在2013年成為了吳新宇團(tuán)隊的測試志愿者，他希望自己測試的反饋能為外骨骼機(jī)器人的研發(fā)工作貢獻(xiàn)一份力量。五年來，他見證了外骨骼機(jī)器人在技術(shù)上的進(jìn)步。

“最開始的測試沒有成功，當(dāng)時的設(shè)備很重，穿上之后我的腰直不起來，膝蓋控制不住，走的時候腳步抬得也不夠高。”趙業(yè)云說。

在測試志愿者反饋的基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊對外骨骼機(jī)器人進(jìn)行了全方位的改進(jìn)。據(jù)中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院智能仿生研究中心副研究員陳春杰介紹，外骨骼機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制算法一直在不斷迭代更新中，最初的產(chǎn)品重達(dá)25公斤，而最新一代只有14公斤。過去常用鋼鐵材料，現(xiàn)在開始使用合金乃至更輕的碳纖維材料。

一種僅有4公斤重的柔性外骨骼機(jī)器人讓爬樓梯更加輕松

2018年，電氣和電子工程師協(xié)會主辦的國際權(quán)威期刊刊發(fā)了吳新宇團(tuán)隊最新的研究成果：他們可以根據(jù)人體的參數(shù)，讓外骨骼機(jī)器人更加符合人的步態(tài)，行走可以更加個性化。

因此，在最近的一次測試中，趙業(yè)云已經(jīng)可以操作最新一代外骨骼機(jī)器人，連貫完成站立、行走、坐下等一系列動作。

“最近五年來，國內(nèi)外針對外骨骼機(jī)器人的研究越來越多，技術(shù)也不斷進(jìn)步，這對于傷殘病人的康復(fù)以及他們今后的生活都有直接的好處?！蹦戏结t(yī)科大學(xué)深圳醫(yī)院康復(fù)科主任楊萬章說。

對趙業(yè)云來說，外骨骼機(jī)器人最大的意義是增加了他對生活的信心，他希望隨著科技的發(fā)展，有朝一日能夠擺脫依靠輪椅的生活。

但是，楊萬章對此并不樂觀。他告訴記者，從臨床上看，目前使用外骨骼機(jī)器人的醫(yī)院和病人還很少，雖然前景不錯，但短期內(nèi)恐怕難以大規(guī)模普及。

楊萬章分析認(rèn)為，一方面，外骨骼機(jī)器人還需要在技術(shù)上實現(xiàn)突破，靈巧性、輕便程度、續(xù)航能力都需要進(jìn)一步提高；另一方面，目前產(chǎn)業(yè)化程度較低，導(dǎo)致成本一直居高不下。

“現(xiàn)在外骨骼機(jī)器人最大的缺點(diǎn)就是太貴了，一套動輒二三十萬元，不是我們普通人能買得起的，希望今后價格能夠便宜一點(diǎn)。”趙業(yè)云說。