患者的一小步，卻是外骨骼機器人技術(shù)發(fā)展的一大步。繼以色列的ReWalk Robotics、日本的Cyberdyne之后，我國也正式迎來了真正屬于“中國智造”的外骨骼機器人的里程碑式突破。
3月17日，上海傅利葉智能科技有限公司（以下簡稱“傅利葉智能”）自主研發(fā)的外骨骼機器人Fourier X1正式對外發(fā)布，作為國內(nèi)外骨骼機器人技術(shù)的領(lǐng)軍企業(yè)，傅利葉智能一直在改變?nèi)祟悵撃苓@一全新維度上不斷創(chuàng)新進取。據(jù)悉，此次發(fā)布的Fourier X1第一代產(chǎn)品主要針對截癱或偏癱患者，幫助其逐步擺脫輪椅，重新獲得站立行走的能力，目前產(chǎn)品已正式進入試用階段。
傅利葉智能CEO顧捷說：“傅利葉智能的外骨骼機器人不是以前冰冷被動的設(shè)備，而是帶有觸覺和智能感知技術(shù)的，能夠通過力傳感器、足底的壓力以及一些傳感信號識別使用者的走路意圖。”處于測試階段的Fourier X1現(xiàn)已開始接待試用者，其中有一個完全截癱，大腿、膝蓋、腳踝都沒有力量的患者經(jīng)過Fourier X1一段時間的適應(yīng)和訓(xùn)練，已能進行初步行走。“這樣，我們從工業(yè)設(shè)計到商品化過程中又向前邁進了一步，不再只是以前停留在實驗室狀態(tài)的機器，”顧捷表示。
招募不同患者進行試驗信息采集
傅利葉智能正構(gòu)建外骨骼機器人大數(shù)據(jù)“寶庫”
在傅利葉智能M2上肢康復(fù)機器人技術(shù)逐步成熟，已大規(guī)模投入量產(chǎn)使用之際，傅利葉智能下肢外骨骼機器人在經(jīng)過極其復(fù)雜的研發(fā)和測試后，也以完整的“容貌”正式亮相。相對于國外外骨骼機器人動輒百萬的高昂價格來說，傅利葉智能本次發(fā)布的Fourier X1雖然尚未定價，但傅利葉智能CTO徐振華表示，“價格肯定會比國外便宜三分之一以上，因為我們希望有更多人去使用，幫助他們擺脫輪椅，正常行走。”
由于每位截癱患者的肌力和恢復(fù)情況都不一樣，有些人髖關(guān)節(jié)有力量，有些人膝關(guān)節(jié)有力量，甚至有些人半身偏癱，所以，傅利葉智能Fourier X1外骨骼機器人接下來會通過大規(guī)模招募不同病情的患者，采集不同的數(shù)據(jù)信息存入到外骨骼機器人大數(shù)據(jù)庫，對產(chǎn)品實現(xiàn)進一步的迭代與調(diào)試改進。
傅利葉智能CTO徐振華介紹，建立外骨骼步態(tài)曲線的大數(shù)據(jù)庫是一個核心研發(fā)內(nèi)容，國際上一直只有正常人的行走曲線，但是當(dāng)患者穿戴上Fourier X1外骨骼機器人行走時，我們?nèi)恿舜罅康牟綉B(tài)曲線并存入到設(shè)備中作為參考曲線，然后患者在適應(yīng)、學(xué)習(xí)使用機器過程中，配合高精度傳感器選取一條最適合自身的基準步態(tài)曲線，再根據(jù)使用者走路習(xí)慣、步幅大小、步頻快慢等，在步態(tài)曲線的各個點處進行調(diào)整。有時候患者走動的重心、步態(tài)偏差比較大，超出設(shè)定范圍，機器檢測到并會采取設(shè)備自動關(guān)停、報警等安全方面處理，設(shè)備停止之后人不會直接摔倒，而是處于固定暫停狀態(tài)。有些患者剛開始試穿時，可以采用最小、最安全的步態(tài)曲線去走，一個直觀的表現(xiàn)就是步幅走得比較小，等步態(tài)匹配模式正確以后，那么機器會認為患者比較適應(yīng)，步幅可以邁得大點兒或快點兒，它是一個動態(tài)調(diào)整的過程。另外外骨骼機器人針對每個患者，數(shù)據(jù)庫都是需要定制的，也需要一個3－5周的學(xué)習(xí)過程，就像我們學(xué)習(xí)開車一樣，要有循序漸進的課程。”據(jù)了解，F(xiàn)ourier X1將在市場推進過程中不斷進行產(chǎn)品細化和迭代更新。
20公斤的機器重量被巧妙轉(zhuǎn)移
截癱患者可自行穿戴使用設(shè)備
在第二次全國抽樣調(diào)查中我國殘疾人總數(shù)達8502萬，其中肢體殘疾2472萬，占比29％位居首位。由于中風(fēng)、車禍導(dǎo)致的截癱病人大幅上升，預(yù)計下肢殘疾的數(shù)量遠超過上肢。
一位已接受測試的截癱患者在采訪中提到：“能夠站起來走幾步路，不僅能夠提高和改變對于環(huán)境的適應(yīng)生存能力，對于身體的整個血液循環(huán)和健康也都是有好處的，不然一直坐在輪椅上真是件非常糟糕的事情。”
“不能行走是一個尊嚴問題，例如上廁所不方便，去哪兒都需要有人陪，而且很多地方輪椅是不能通行的，所以能夠讓截癱患者站起來這件事是比較重要的。”徐振華說道。
據(jù)悉，傅利葉Fourier X1外骨骼機器人重量在20公斤左右，但在設(shè)備實際使用過程中，機器人的重量不會承載到患者身上，而是全部轉(zhuǎn)移到腳底的金屬板上。徐振華強調(diào)：“我們在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計時格外注意到這一點，為的是患者在使用產(chǎn)品時感覺不到機器重量”。
面對看似“龐然大物”的設(shè)備，其實只需掌握使用技巧，一個人即可輕松搞定。“機器人身上有個自動按鈕控制，點擊時設(shè)備會調(diào)整到坐下的姿態(tài)，患者只需從輪椅轉(zhuǎn)移到設(shè)備上，一個人就可以輕松實現(xiàn)設(shè)備穿戴，但前期從安全角度考慮，我們還是建議醫(yī)護人員在旁協(xié)助。”徐振華說道。而根據(jù)患者與機器設(shè)備的用力配合和使用情況，傅利葉外骨骼機器人Fourier X1一般每充滿一次電可以連續(xù)行走7小時左右，如果只是站立可以超過20個小時。
助力老年人、正常人的多樣化運用
外骨骼機器人市場將駛?cè)敫咚侔l(fā)展軌道
除了幫助癱瘓患者重新獲得行走能力之外，傅利葉智能團隊還致力于另一種可供正常人助力使用的外骨骼機器人研究，即通過穿戴設(shè)備，可以用比較小的力量輕松拿起更重的物體，減少人的力量輸出和腰肢損傷。
這個助力使用的外骨骼設(shè)計方式與癱瘓患者使用的模式有所區(qū)別，它不需要有預(yù)設(shè)、規(guī)定的軌跡和步態(tài)曲線，只需通過力反饋和力跟隨技術(shù)跟隨使用者的運動，將力量放大，例如運用到汽車工廠、建筑工地等場景中，幫助工人拿起沉重的工具或者在外表面作業(yè)。
此外，隨著銀發(fā)潮的來臨以及獨生子女一代的父母逐漸步入老齡化，老年人護理問題將變得嚴重。根據(jù)全國老齡委辦公室提供的數(shù)據(jù)，2014 年，我國60 歲以上老年人口將突破2 億，2033 年前后將翻番到4 億，平均每年增加1000 萬人，最高年份將增加1400 多萬人。伴隨科技的迅猛發(fā)展，幫助老年人重新獲得自理能力的外骨骼機器人將逐漸成為時代趨勢。
