康復可穿戴機器人及外骨骼機器人將高速發(fā)展為行業(yè)主流

　　我國老齡化程度不斷加深、民眾健康消費持續(xù)升級，康復醫(yī)療需求與日俱增。康復可穿戴機器人及外骨骼機器人在康復及醫(yī)養(yǎng)領(lǐng)域進入發(fā)展快車道，擁有巨大無比的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

　　康復可穿戴機器人及外骨骼機器人是醫(yī)工結(jié)合、多學科合作和科技進步的結(jié)晶，當前幾乎所有人體功能與康復機器人的應用都可關(guān)聯(lián)，這類融合AI、傳感、控制、信息、人機交互、虛擬現(xiàn)實、腦機神經(jīng)接口技術(shù)等技術(shù)的產(chǎn)品，不僅能夠?qū)δX卒中、脊髓損傷、腦外傷等行動障礙者進行康復訓練治療，也能夠?qū)ψ蚤]癥人群、多動癥等社會障礙進行干預治療，未來還將在孤獨老人陪護、推遲老年癡呆癥的發(fā)生等方面發(fā)揮獨特的作用。

　　據(jù)FortuneBusinessInsights統(tǒng)計披露，2018年全球康復機器人市場規(guī)模為5.298億美元。預計到2026年，市場規(guī)模將達到26.173億美元，復合年均增長率達22.1%。另根據(jù)GrandViewResearch的預測，未來5年廣義康復機器人的年復合增長率約為37%，其中康復機器人年復合增長率為21%，外骨骼機器人年復合增長率為47%，遠高于其他類別的醫(yī)療機器人的平均增速。

　　當前國內(nèi)康復機器人及外骨骼機器人市場正風起云涌，越來越多的康復企業(yè)或醫(yī)療企業(yè)投身于其中，今年，即使在大環(huán)境并不友好行業(yè)情況下，行業(yè)依然逆勢而為，涌現(xiàn)出一批批康復機器人佼佼者，今年國際康復及個人健康博覽會（REHABSHOW）展會現(xiàn)場“康復機器人及外骨骼集群”展區(qū)吸引近30家康復機器人企業(yè)攜新品驚艷亮相。今年康復機器人企業(yè)“傅利葉智能”宣布再次完成了高達數(shù)千萬元的新一輪融資。

　　2020年10月19-22日，康復及個人健康展的REHABSHOW“康復機器人及外骨骼集群”展區(qū),云集近30家康復機器人展商集中亮相的近百款產(chǎn)品。

　　康復機器人發(fā)展至今已有超過40年的歷史，最早實現(xiàn)商業(yè)化的康復機器人是英國MikeTopping研制的Handy1，這款機器人的功能主要是為了——喂飯。1991年，美國麻省理工學院開發(fā)出了一款治療中風患者的康復機器人Manus，主要用于上肢的康復；2000年，瑞士HOCOMA公司的Lokomat下肢康復機器人研發(fā)出來，康復機器人進入了全面發(fā)展時期；此后康復機器人產(chǎn)品不斷革新。

　　康復機器人分類

　　?根據(jù)應用的肢體分為上肢機器人、下肢機器人；也可以進一步細分為髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)機器人；

　　?根據(jù)驅(qū)動力的傳遞方式分為外骨骼機器人和軟體機器人（繩索、液壓、氣動、人工肌肉等）；

　　?根據(jù)應用的方式分為固定式機器人和可穿戴機器人（外骨骼機器人）。外骨骼機器人主要用于輔助行走，固定式機器人主要用于康復訓練。

　　國外康復機器人企業(yè)（部分梳理）

　　奧地利

　　TyromotionGmbH

　　TyromotionGmbH是全球領(lǐng)先的人工智能機器人和電腦輔助治療設(shè)備制造商和分銷商之一,旨在幫助患者回歸自理能力，不斷提高生活質(zhì)量。

　　以色列

　　RewalkRobotics

　　成立于2001年，于2014年9月在納斯達克上市，致力于制造可穿戴外骨骼動力設(shè)備,幫助腰部以下癱瘓者重獲行動能力，售價在6.95萬美元到8.5萬美元之間。

　　日本

　　Cyberdyne

　　2004年，日本筑波大學教授創(chuàng)立，產(chǎn)品HAL（HybridAssistiveLeg）于2013年成為全球首個獲得安全認證的機器人外骨骼產(chǎn)品。是日本首家生產(chǎn)醫(yī)用及社會福利事業(yè)用機器人上市公司，價格大約為15萬美元。

　　瑞士

　　Hocoma&蝶和科技

　　2000年成立，總部位于瑞士蘇黎世。專注于智能康復機器人的研發(fā),積極改善由于腦疾病、脊髓損傷和退行性病變引發(fā)的功能障礙。

　　英國

　　RexBionics

　　目前總部在英國倫敦，生產(chǎn)和研發(fā)基地位于新西蘭奧克蘭。主要提供兩大Rex系列產(chǎn)品：REX-REHAB以及REX-P(Personal)，分別針對專業(yè)的神經(jīng)康復訓練中心和個人家里護理市場。

　　外骨骼機器人全面爆發(fā)進入快速發(fā)展時期

　　外骨骼機器人技術(shù)是融合傳感、控制、信息、融合、移動計算，為作為操作者的人提供一種可穿戴的機械機構(gòu)的綜合技術(shù)。它可為穿戴者提供保護，并根據(jù)人的肢體活動來感應、驅(qū)動機械關(guān)節(jié)執(zhí)行動作，幫助使用者跑得更快、跳得更高、負重能力更強。

　　外骨骼機器人最早源于軍事，后在醫(yī)療領(lǐng)域開花。20世紀60年代，美國國防高級研究計劃局（DARPA）開始研究軍用動力外骨骼。20世紀中期，計算機的出現(xiàn)，為產(chǎn)品科學研究注入了新的動力。

　　2000年，美國國防部為了增強士兵體能，提高單兵作戰(zhàn)能力，正式提出了“外骨骼機器人”概念。由于外骨骼系統(tǒng)的巨大潛力，它逐漸已成為各國爭相發(fā)展的“寵兒”?，F(xiàn)如今，世界上有20多個國家和地區(qū)在積極研發(fā)士兵穿戴的外骨骼系統(tǒng)，后來隨著醫(yī)療需求的逐步增長，醫(yī)用外骨骼康復機器人又逐漸成為康復機器人研究的一個重要方向，越來越多的科研院所和企業(yè)紛紛投入到醫(yī)用外骨骼機器人的研究中。

　　國際上外骨骼康復機器人明星企業(yè)主要有以色列的Rewalk公司、美國的Ekso和Indego公司、日本的Cyberdyne公司和新西蘭的Rex公司。2013年Cyberdyne的外骨骼產(chǎn)品已獲得CE標識，外骨骼康復機器人由此進入了普通大眾的視線。

　　Rewalk公司的外骨骼康復機器人采用了體感芯片，捕捉患者的肢體動作，幫助行走，通過電池驅(qū)動關(guān)節(jié)部位的電機，組成電動腿部結(jié)構(gòu)，在行走過程中可以感應患者重心的變化，模仿自然行走的步態(tài)，并能根據(jù)實際情況控制步行速度。

　　Ekso公司的產(chǎn)品兼顧輕量化和耐用性，在關(guān)鍵的部位大量采用了鋁合金、鈦合金、碳纖維等金屬和復合材料，另外系統(tǒng)還內(nèi)嵌了高精度的感應器、微型驅(qū)動馬達、擬人關(guān)節(jié)，以及運行速度快的中央處理器和強大的軟件系統(tǒng)，整套系統(tǒng)采用鋰電池供電，標配的電池包多達四組，每組都可以提供4~6小時的電力。

　　Cyberdyne的產(chǎn)品采用模塊化設(shè)計，降低了使用成本；通過在皮膚上粘貼肌電傳感器識別用戶的意圖，控制伺服電機產(chǎn)生和肌肉收縮力相等的扭矩，使助力機器人的運動近似匹配人體肌肉系統(tǒng)，從而驅(qū)動助力機器人系統(tǒng)做相應的動作。

　　一步領(lǐng)先步步領(lǐng)先，近年來外骨骼康復機器人在全球發(fā)展十分迅猛，不少發(fā)達國家已率先進入外骨骼機器人時代，走在了市場化的前列；但產(chǎn)品市場價格普遍偏高，平均售價為60~100萬元甚至更高。

　　2020年12月9日，據(jù)軍事報道訊，在海拔5000米的西藏阿里地區(qū)，我軍邊防士兵裝備了全新的——單兵外骨骼。

　　近年來外骨骼機器人除了在軍事及醫(yī)學領(lǐng)域爆紅外，還在汽車領(lǐng)域、物流領(lǐng)域、空港航運、戶外用品及VR產(chǎn)品領(lǐng)域開始嶄露頭角。相信未來10年，外骨骼機器人將會拓展到更多領(lǐng)域，迎來屬于自己的黃金時代。

　　國內(nèi)康復機器人及外骨骼機器人勢頭更加勢不可擋

　　國內(nèi)康復機器人雖然起步晚，但近年來市場發(fā)展迅速，無論是產(chǎn)品升級換代、技術(shù)研發(fā)和設(shè)計外觀都在快速提升，相關(guān)企業(yè)不斷入局，爭奪這一新興藍海市場。

　　自2009年開始，我國就相繼出臺一系列政策引導康復醫(yī)院的發(fā)展，并鼓勵有條件的單位配置康復輔助器具、康復機器人等智能設(shè)備。加快康復機器人的推廣應用。據(jù)悉，目前我國有40余家康復機器人企業(yè)，且大部分獲得融資，其中新入局的企業(yè)多把外骨骼產(chǎn)品列為其核心主打產(chǎn)品之一。

　　2020年REHABSHOW（國際康復及個人健康博覽會展會）現(xiàn)場，康復機器人及外骨骼集群展區(qū)，云集了錢璟康復、廣州一康、力邁德、北京大艾、ARTICARES、極智醫(yī)療、銳詩得、上海司羿、RoboCT程天科技、匯博、丞輝威世、博方眾濟、邁步等品牌展商，攜上肢、下肢、手功能、外骨骼等各類康復機器人及外骨骼產(chǎn)品同臺競技，贏得現(xiàn)場觀眾一致好評，產(chǎn)品越來越智能、美觀、實用是其共同特點。

　　錢璟康復的多體位智能康復機器人系統(tǒng)Flexbot，適用于各級醫(yī)療機構(gòu)的康復醫(yī)學科、骨科、神經(jīng)內(nèi)科、腦外科等相關(guān)臨床科室用以開展臨床步態(tài)分、虛擬行走互動訓練、康復評定等功能。

　　北京大艾此次展示了7款不同類別康復及外骨骼機器人，并首次推出家用版本的康復外骨骼機器人，售價僅9.8萬元。

　　廣州一康展出了A8-3系列最新款下肢康復機器人及20余明星產(chǎn)品。其中A8-3系列產(chǎn)品對于人體肩、肘、腕、髖、膝、踝六大關(guān)節(jié)以及上下肢肌力進行等速、離心、向心、持續(xù)被動等相關(guān)項目的評定與訓練；且多種模式可適用于康復各個階段，最大范圍實現(xiàn)各關(guān)節(jié)和肌肉的康復。

　　奕然康復現(xiàn)場展出了上肢康復機器人和下肢康復機器人。其上肢反饋康復訓練機器人，能為醫(yī)患提供更具個性化的先進互動式且用戶友好解決方案及專業(yè)評估。

　　上海司羿智能“羿生手指康復機器人結(jié)合柔性機器人技術(shù)和神經(jīng)科學，基于“中樞-外周-中樞”閉環(huán)康復模式，多模態(tài)循環(huán)加速手功能康復進程。

　　西貝的下肢康復機器人利用“穩(wěn)定性、對稱性反饋控制”技術(shù)對患者進行主被動訓練，適應早期，中期，后期的康復需求。

　　銳詩得全新推出了Burt上肢康復訓練系統(tǒng)，通過柔順的鋼繩驅(qū)動運用主動的力結(jié)合智能末端控制，能夠精準到達運動位置，既能滿足患者主動運動抗肢體重力的康復訓練，也能為肌力不足的患者提供可調(diào)節(jié)的減重輔助。

　　RoboCT程天科技公司新推出了悠行外骨骼機器人UGO210利用人體工程學、仿生學、機器人技術(shù)等技術(shù)，為下肢運動功能障礙的患者提供康復訓練。

　　匯博醫(yī)療的智能六自由度上肢康復機器人適用于腦卒中、外傷和術(shù)后等神經(jīng)損傷所致上肢功能障礙患者。

　　力邁德現(xiàn)場推出了多款明星產(chǎn)品，包括上下肢智能主被動訓練與評估系統(tǒng)、上下肢智能反饋訓練系統(tǒng)、踝關(guān)節(jié)康復訓練系統(tǒng)等多款產(chǎn)品。

　　極智醫(yī)療現(xiàn)場展示的康復機器人展示包括踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)等多款康復機器人產(chǎn)品，產(chǎn)品采用模塊化的設(shè)計，滿足不同階段的康復需求。

　　邁步下肢康復外骨骼機器人BEAR-H1利用仿生學、人體工學、機器人技術(shù)，為腦卒中等神經(jīng)系統(tǒng)疾病而導致的下肢運動功能障礙患者提供高效康復訓練。

　　毋庸置疑，時下康復機器人及外骨骼正迎來前所未有的歷史性機遇及政策紅利。未來相信隨著5G技術(shù)、大數(shù)據(jù)、新型材料、3D打印、傳感與控制、柔性可穿戴設(shè)備及仿生學等技術(shù)的快速發(fā)展，將進一步加速以人機融合為特征的新一代康復機器人及外骨骼的快速發(fā)展。

　　期待我國康復機器人及外骨骼產(chǎn)業(yè)在政策扶持和科技加持下，其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計、人機交互、訓練策略、實驗與評價等技術(shù)都能實現(xiàn)跨越性突破，以更高性價比的產(chǎn)品和服務優(yōu)勢為全球有康復需求的肢殘患者和老年人群體造福。