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播客 | 生命前哨
制作 | 百岁新我
2009年,生物力学工程师Daniel Ferris发表了一项大胆的预测:“到2024年,人们会穿着机器人外骨骼走在大街上、走在商场里、走在回家的路上。”
到今天,他承认自己“话说早了”,但他的预测正在以另一种方式逼近现实。
过去,人们关于外骨骼的想象是初代“钢铁侠”那样——厚重的金属框架、强大的动力、完全替代丧失的功能。它们大多出现在康复中心和医院里,帮助脊髓损伤或中风患者重新迈出脚步。但新一代外骨骼正在悄悄改变形态:更轻、更小、更智能,目标也从“完全替代”变成了“辅助”。你可能不需要全套“钢铁侠战甲”,你只需要一条“机器人短裤”。
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8月19日,国家医保局印发的《全民医疗保障“十五五”规划》首次将智能外骨骼纳入医保规划。在此之前,北京、上海、江苏等十余个省份已将其纳入地方医保或长护险试点。今年上半年,智能外骨骼网络零售额更是暴增458%。
政策在放行,市场在狂飙,那技术本身正在发生什么呢?
过去的外骨骼靠的是高速电机和大型齿轮箱,虽然“劲儿”大,但关节僵硬,穿戴者像是被机器“拖着走”。新一代设备采用低速大扭矩电机、低传动比驱动,大幅降低了摩擦阻力,让穿戴者可以自由活动;更重要的是控制逻辑的转变——过去是预编程动作——“走一步、迈一步”;现在则是通过高精度传感器实时感知人体髋、膝关节的发力意图,用AI在毫秒级内通过动态计算关节受力,只补充穿戴者需要的部分力量。
佐治亚理工学院的生物力学专家Gregory Sawicki说,新一代外骨骼与其说是“钢铁侠”,不如说是“可穿戴的电动自行车”——它并不替你走路,只是让你走得更省力一些。
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Gregory Sawicki 教授
密歇根大学的机器人专家Robert Gregg正在用类似的思路改造膝关节矫形器。在一项四人小型试验中,参与者报告使用设备后在站立和爬楼梯时疼痛明显减轻;另外,德国海德堡大学的WalkON系统重量不到3公斤,但能让十位老年人在平地上走路时能耗降低10%,年轻人上坡时能耗降低18%。
据世界卫生组织预测,到2050年全球60岁以上人口将达到21亿,而中国作为全球老龄化速度最快的国家之一,正在从“轻度老龄化”迈入“中度老龄化”,自然也成为了外骨骼全球增长最快的市场之一——外骨骼机器人市场规模从2018年的0.45亿元增长至2023年的10.6亿元,年复合增长率高达88%。
今年上半年在泰山、华山等景区,“无痛登山”外骨骼被游客抢着租用——一个本来为康复设计的装备,意外在消费市场找到了第一波买单的人。
耐克也注意到了这个信号。去年10月,它发布了一款名为Project Amplify的动力足部系统原型——针对的不是病人,也是“日常运动者”。
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这也延伸出来一个思考:如果机器替你做了20%的功,你的肌肉会随之变弱吗?
研究人员承认,目前没有任何一项长期研究能明确回答这个问题。但Daniel Ferris有一个有意思的观点,他认为“如果走路变得更省力,人们就会走更多路”。更多的运动,更多的步数,更好的代谢健康——这个正循环或许足以抵消机器代劳可能带来的不良影响。
而外骨骼还在进化。佐治亚理工的团队正在构建一个“大运动模型”——用AI学习足够多的人体运动数据,使设备能自适应不同人、不同步态、不同地形。Sawicki说,未来的外骨骼可能像今天的智能手表一样:年轻时提供阻力训练,中年时提供温和助力,晚年时提供更多支持——一个“终身可调的穿戴设备”。
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我们发明汽车、发明高铁、发明飞机,都是为了走得更远。而外骨骼,好像是我们第一次发明出让自己“走得更久”的东西——外骨骼的终极目标,或许从来不是制造“超级英雄”,而是让一个80岁的人,依然能走上山顶欣赏日出。
* 文章内容仅供参考,不构成任何建议
since 2015.
来源/ DOI: 10.1038/d41586-026-02527-z
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