2024年，动力外骨骼第一次现身巴黎奥运会和户外山野

提起外骨骼，你脑子里最先出现的样子，像是左图还是右图？

左图 - 1965年，通用电气首次尝试制造动力外骨骼Hardiman，单臂能举起340千克重物；右图 - 诞生于1963年的漫威超级英雄钢铁侠，由外部装备维持生命、获得超过常人的力量和飞行能力｜参考文献[1] / goodfon-Zeon077

左图是1965年的“古董”机械，也是第一款由外部来源提供动力的外骨骼。这之后的59年里，动力外骨骼技术取得了很多突破性进展，已经开始走进医院、工厂和普通人的家里，缓慢向右图靠近。

2024这一年，动力外骨骼在应用方面出现了很多的“第一次”。

第一次，奥运火炬手穿外骨骼手持圣火

2024年巴黎夏季奥运会和残奥会的火炬传递中，第一次出现了自平衡个人外骨骼的原型。法国残奥会选手凯文·皮耶特 （Kevin Piette）穿着外骨骼走过伊夫林省，手持火炬传递奥运会圣火。

皮耶特11年前因事故截瘫，现在是一名轮椅网球运动员。他身上穿的是Wandercraft公司的新型个人外骨骼Atalante X。这款外骨骼通过传感器判断用户想要做出的动作，以髋、膝、踝关节位置的12个电机，帮助用户坐下、站起、走路和上下台阶等，通过手持控制器调整运动的方向和速度。

36岁的凯文·皮耶特正在传递圣火，他也是第一批测试Atalante的人之一 ｜ Wandercraft

法国公司Wandercraft成立于2012年，Atalante X还没有进入市场，但它的医用版本已经在多个国家获得批准，主要用于帮助脑卒中和脊髓损伤患者进行康复。

之前也有动力外骨骼出现在圣火传递中，但当时的外骨骼无法主动保持平衡，需要两支手杖来避免摔倒，火炬只能背在身后。为了解放双手，Wandercraft开始探索自平衡功能。

2018年平昌残奥会上，一位完全截瘫患者身穿WalkON Suit外骨骼传递火炬，当时用户需要戴智能眼镜、持手杖行走 ｜ 参考文献[2]

在2020年第二届Cybatholon（被称为“赛博格奥运会”）动力外骨骼比赛中，Wandercraft的Atalante Evolution是唯一不需要手杖的自平衡外骨骼。

比赛设置了6项残障人士经常面临的挑战，如站起、上下楼梯、走坡道等，Atalante Evolution在自主维持平衡的条件下完成了4项任务，为不方便使用上肢的用户提供了希望，也让今年皮耶特手持火炬行走成为可能。

皮耶特成功传递圣火一个月后，蒂博·西蒙 （Thibault Simon）穿着外骨骼把圣火带到了残奥会开幕式。这是个人外骨骼原型第一次由四肢瘫痪患者进行公开演示。

蒂博·西蒙在外骨骼帮助下行走了几十米，将圣火传递给下一位火炬手 ｜ Wandercraft

西蒙因腓骨肌萎缩症瘫痪，是Wandercraft联合创始人的兄弟，也是促进公司创立的动力之一。Wandercraft希望以自主行走外骨骼的方式，让无法走路的人们可以摆脱轮椅，更好地享受自主性和独立性。

Wandercraft的联合创始人Matthieu Masselin、Nicolas Simon和Jean-Louis Constanza。中间的Nicolas Simon是家庭中唯一没有受到腓骨肌萎缩症影响的人。｜ Wandercraft

第一款能走向用户，

并把自己穿好的外骨骼

外骨骼可以帮助轮椅上的人独立行走。但首先，用户需要他人帮忙穿上它，多数外骨骼只能从身后穿戴，用户无法独立坐在轮椅上穿好。

为了实现独立穿戴，韩国科学技术院（Korea Advanced Institute of Science and Technology，KAIST）的研究人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，这款外骨骼可以独立走向用户，并把自己穿到坐在轮椅上的用户身上，不需要他人的帮助。而且，它在穿戴前就有保持平衡的功能，可以抵抗一定的推力而不倒下，方便用户接近和穿戴。

WalkON Suit F1走向用户（播放速度为2倍速）。进行演示的Seunghwan Kim是完全截瘫患者，也是团队研究人员之一 ｜ KAIST

WalkON Suit系列外骨骼专为下肢完全瘫痪的人设计。2016年，研究团队推出第一代WalkON Suit 1，并在2020年更新至第四代。WalkON Suit 4的步行速度提高到了3.2公里/小时，接近健康人行走速度，还有一定的躲避障碍物能力，比如穿过狭窄的门或楼梯。

KAIST研究团队在2016年首届Cybathlon中获得第三名，第二届夺冠，在今年的第三届比赛上成功卫冕，是唯一成功完成所有任务的团队。

WalkON Suit F1可以抵抗一定的推拉而不倒下（2倍速）｜ KAIST

另一方面，研究团队已经通过创立天使机器人公司（Angel Robotics Co.， Ltd. ）将外骨骼商业化。公司希望利用技术重新构想人类的能力，目前产品包括用于医疗康复、日常辅助和工业安全的外骨骼。

除了以上两家公司，已经将产品投入市场的动力外骨骼公司还包括Lifeward（原名Rewalk Robotics）、Ekso Bionics和Cyberdyne等，产品主要用于医疗康复和生活辅助。

WalkON Suit F1穿戴和行走演示（2倍速） ｜ KAIST

户外运动外骨骼，走进山野

今年，两家公司在相近时间推出了可以用于户外的动力外骨骼。

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动力外骨骼Hypershell X，它可以帮助户外运动爱好者行动更快、更轻松，携带更重的装备。

Hypershell X ｜ Hypershell

Hypershell X系列有三款产品，性能从低至高分别为Hypershell GO X、Hypershell PRO X和Hypershell CARBON X，目前售价为四千至一万元。

据称，Hypershell CARBON X支持用户在十种场景中进行无按键切换，如走路、跑步、登山和骑自行车。外骨骼电机辅助髋关节活动，可以提供800W的峰值功率，大约相当于提升腿部力量40%，抵消30千克重量，减少体力消耗30%，帮助用户将跑步速度提高到20公里/小时。

同时，外骨骼重量低至1.8千克，一次充电可以获得17.5公里的续航里程。为适应户外情况，它可在-20℃～60℃环境中工作，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，今年发布了Dnsys X1系列外骨骼，适用于日常和户外活动的辅助。

Dnsys X1系列包括Dnsys X1 Lite、Dnsys X1 Carbon和Dnsys X1 Carbon Pro三款产品，售价约为三千至八千元。

Dnsys X1 ｜ Dnsys

这款外骨骼同样辅助髋关节活动，但提供的助力更强也更加轻便。Dnsys称电机功率可达900W，相当于为人减轻了38千克负担，降低能量消耗50%，可以帮助用户以27公里/小时的速度前进（超过马拉松世界冠军速度），续航长达30公里。其中最轻的版本，重量只有1.6千克。

Dnsys X1使用的是双核240 MHz AI处理器，采用了动态神经网络辅助系统的深度学习算法。系统可学习用户的动作，预测如何在正确时间提供辅助，并适应各种地形和运动。

在Dnsys X1支持下，用户可以走得更省力、跑得更快、登得更高，轻松逛完主题公园，卸下沉重装备带来的负担，还能使用锻炼模式为运动增加难度。

Dnsys X1 ｜ Dnsys

全球首款与衣物相结合的外骨骼

下面这款外骨骼也可以用在户外活动里，不同的是，它跟户外裤结合在了一起。今年七月，始祖鸟（Arc'teryx）联合Skip公司推出了“世界上第一款动力服装”。

始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）和软壳服装被大家熟知。Skip最初是谷歌X实验室的一个项目，之后独立发展为一家可穿戴科技初创公司。

MO/GO™ 原型｜ Skip / Arc'teryx

新产品MO/GO™在始祖鸟Gamma软壳长裤的基础上，添加了动力外骨骼系统。裤子里隐藏着包裹大腿和小腿的碳纤维支架，驱动装置固定在裤子外面的膝盖外侧，电机配合传感器和计算机模块，通过人工智能预测用户动作并辅助膝关节活动。

MO/GO™单侧重量约900克，动力模块可以随时拆卸，将动力裤恢复为普通软壳裤。

MO/GO™结合了始祖鸟Gamma软壳长裤与动力外骨骼系统 ｜ Skip / Arc'teryx

据Skip描述，MO/GO™可以在上山时提供约40%力量辅助，下山时为膝盖提供支撑，坐下再站起来时也能让人感觉身体轻了13.6千克。电池充满电可辅助上山3小时，而且下山过程可为设备充电。

这款售价超过三万元的动力外骨骼裤，第一批预售瞬间售罄，如果现在预购，发货时间已经排到了2026年的夏天。公司也推出了租赁服务，体验一次的费用接近600元。

MO/GO™首批预售瞬间售罄 ｜ Skip / Arc'teryx

Guokr

动力外骨骼的开发，早在20世纪六十年代就开始了，但几十年里始终是一个钢铁侠般的科幻概念。

直到2000年后，第一批动力外骨骼产品才进入市场，帮助卒中和脊髓损伤患者进行康复。2013年，动力外骨骼第一次增强了健康人的活动能力，也就是，外骨骼为人省的力终于超过了它带来的负担，进入了日常生活和户外运动领域。

随着人工智能、电子工程和材料学的发展，外骨骼开始走出实验室，进入普通人的生活。最近，每一年都能看到很多外骨骼的“第一次”，从医疗、军事、工业到运动，从帮助人恢复失去的能力、减少受伤到增强现有能力，人工智能不断使它更加智能和实用，外骨骼的价格也在逐渐向普通消费者靠拢。

明年，你最希望看到外骨骼在哪方面的突破呢？

参考文献

[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/

作者：代天医

编辑：odette

封面图来源：bstrat515, X / Dnsys

一个AI

乐高也在今年发布了第一个佩戴外骨骼的角色，M-Tron举重人偶，背后、手部和腿外侧可见工业外骨骼模块及图案。