IT思维

文章页右侧顶部广告

外骨骼“崭露头角”,它的未来究竟在哪?

2017-12-07 12:14:58 0 思维精读 | , ,

福特等一些公司在进行一些可穿戴外骨骼机器设备的试验,它的未来成为了人们关注的焦点。

编者注:受到电影里各种外骨骼机器人的启发,研究人员也试着开发可穿戴的外骨骼设备,在生产生活方面为人们提供帮助。随着福特等公司推出自己家的外骨骼机器人,它未来的发展引起了人们的注意。最近极客公园发现了一篇对比目前几个较为有名的外骨骼机器人的文章,特别进行了编译以分享给各位读者。

原文发表在 the verge,原标题《ARE EXOSKELETONS THE FUTURE OF PHYSICAL LABOR?》,作者 Lauren Goode。

福特汽车总装厂坐落在密西根州的韦恩市,那里有 3500 名员工,他们每天要为数百辆汽车装上外壳。如果之前没去过汽车制造厂,那么你可能会以为那种场所肯定噪音很大,地面上堆满了汽车零部件,载着重物的叉车穿来穿去,墙上的大喇叭会时不时传来指挥工人工作的声音。

因为身上的一件外骨骼背心,Paul Collins 在组装线上格外引人注目。Collins 从 1995 年开始在该工厂的车间工作,自今年 5 月份以来,他一直在测试一款外骨骼背心。外骨骼背心由联合汽车工会赞助,目的是为了减少工人肩部受伤。密歇根地区有四名工人幸运地得到试用资格,Collins 就是其中一个。

外骨骼并不是一项新技术,一些期刊和研究论文介绍了外骨骼技术在上个世纪六十年代的发展情况,那时它主要运用于军事方面。在日本,像松下、本田和 Cyberdyne 这样的公司已经利用外骨骼来帮助缓解人口减少和老龄化的压力。但是,当像福特、西门子和劳氏这样的大公司开始对外骨骼感兴趣的时候,我们难免心生疑问:他们是否真的将外骨骼由概念转变成了现实。

因此,在 Next Level 第二季的最后一期,我们评估了包括福特公司在内的几种不同的外骨骼解决方案,以了解这些可穿戴设备的工作原理,以及它们目前仍面临的挑战。

身穿 Ekso 外骨骼机器的组装线员工 Paul Collins(图片来自The Verge)

Ekso外骨骼机器:为身体上半部分提供支持

Paul Collins 身穿的外骨骼背心由加利福尼亚州里士满一家名为 Ekso Bionics 的公司制造。外骨骼背心不含任何电子元件,脖子处设有一个小小的弯曲的枕头。它的背面有一根类似脊柱的金属杆,弹簧式的机械臂从金属杆延伸出来。它们能帮助 Collins 抬起手臂,这样他就能更轻松地给汽车安装碳罐,或者橡胶垫圈。要知道,他每小时需要完成的任务量可不小。

Collins 花了好几个星期才习惯穿这件外骨骼背心,并称「有了这件外骨骼背心,回家后我依旧精力充沛」。

后来我在福特迪尔伯恩的一个实验室里试穿了 Ekso 外骨骼背心,实验室距离总装厂有 25 分钟的车程,由 Marty Smets 管理。Smets 是福特人力系统和虚拟制造方面的人机工程学专家。他的任务之一是使用传感器来描绘工人的力量和体力,然后预测近几年新产品组装时需要怎样的工作效率。

Smets 表示,自 2011 年以来,福特就一直致力于研究可穿戴机器人的解决方案。但是研究的目的不是为了给工人带来超人的力量,而是为了减少和避免工作中的伤病问题。「2016 年,我们的伤病统计数据创下历史最低值。过去的五年里,我们的一些伤病指标下降了 83%,」不过 Smet 也注意到了现有的健康问题,「有些身体部位比如肩膀仍然容易受伤,肩伤是我们需要率先克服的,因为它的恢复期相对较长而且需要花费不少医药费。」

我试穿的外骨骼背心价格大约是 6,500 美元,重 9 磅。Smets 递给我一个电动工具,轻按了一下外骨骼背心的物理开关,并让我像在流水线上工作一样把手臂举过头顶。外骨骼背心很快开始工作了,它的弹簧装置一直向上推动我的手臂,这让我可以轻松地把手臂抬过头顶。

起初,我对外骨骼背心很轻的重量感到惊讶,但再试一次后,我察觉到所有的重量都集中在了腰上。Smets 向我解释道:我们现在只是为身体的上半部分提供力量支持,不过我们的目标是将外骨骼设备整合到工厂作业中。一旦把它们加入到车间中,我们就能提出更好的解决方法,优化使用体验。

SuitX:外骨骼机器也可服务于医疗行业

现在也出现了一些为身体下肢提供力量支持的外骨骼设备,我选择了其中一款由 SuitX 公司研发的可穿戴外骨骼。SuitX 是另一家总部位于加州的公司,一直致力于模块化外骨骼解决方案的研究。(SuitX 的创始人,Homayoon Kazerooni 博士,此前成立 Ekso Bionics 公司,但后来被赶了出来。2012 年,他与加州大学伯克利分校机器人实验室的同伴创立了 SuitX,SuitX 被标榜为「为更好的产品而生」。)

和外骨骼背心不同,我试穿的这件外骨骼套装里面有电子元件。但 SuitX 另一位联合创始人 Yoon Jeong 表示这些电子元件可以忽略不计,因为他们只用于触发运行机制。穿戴的过程中,我发现它比外骨骼背心有更多地方需要调整。

当我想蹲下来拿起仓库地板上一个 25 磅重的箱子时,仿生的双腿立马把我「弹」回了站立的姿态,提东西的过程根本不需要我使劲。

当然,仿生腿并不便宜:SuitX 的下身套装定价 6000 美元,而上身套装价格为 4000 美元。设计轻便又不显眼的可穿戴套装已是巨大的挑战,但外骨骼穿戴设备能否成为流行产品被大众接受的最大考验或许在于它是否具备足够的性价比。

Jim Burnett 曾在 14 年前因摩托车事故而瘫痪。SuitX 的外骨骼设备帮助他走路锻炼(图片来自The Verge)

值得一提的是,SuitX 还推出过一种名叫「凤凰」的医用外骨骼套装。上个月在 SuitX 的时候,我看到一个穿着这种衣服的瘫痪的男人缓慢地走着。经了解,这位叫做 Jim Burnett 的男子在 14 年前遭遇了一起摩托车事故,脊髓严重损伤。所以他现在几乎所有的时间都在轮椅上度过。不过他每周都会去一次 SuitX,参加一项临床试验。

Burnett 告诉我说:「我感到自己被某种力量支起来了,能够站起来真是太好了。就像我以前所说的那样,这是我受伤以来一直渴望做到的事。」

「凤凰」同样价格高昂,需要数万美元。该公司计划将其作为医疗设备出售,但尚未获得 FDA 批准。所以 SuitX 不得不开始销售工业套装。SuitX 联合创始人兼首席执行官 Kazerooni 博士表示,到目前为止,公司已经卖出了大约 300 件套装。「在进行临床研究的同时,我们通过出售产品赚取了一部分收入。不过这还不足以让我们完全独立,所以我们仍然在筹款以推进新阶段的工作。」

外骨骼产品:未来是属于他们的

Rich Mahoney 认为从工业和医疗的角度来看,外骨骼产品很难进入市场。因而他位于硅谷的公司 Seismic(原名 SuperFlex)正打算面向消费者,进军服装市场。他们的产品不是传统意义上的外套,看起来更像是内置了电机和传感器的运动服。Mahoney 也补充道:「为了迎合一个很小的需求,公司需要在成本结构方面做出各种各样的调整。而且,目前没有一款外骨骼可穿戴设备在价格和使用体验上真正地打动消费者。」

与此同时,SuitX 公司表示,他们计划打造更智能的外骨骼服装,面向老年人,同时帮助运动员们改善耗氧量,节省长跑体力。

Kazerooni 称他们有一个完整的产品规划图,「现在的手机与五年或者十年前相比有很大的不同,随着时间的推移,这些东西(外骨骼产品)将会变得更加重要。」

内容来源:极客公园

(头图来源:视觉中国)

IT思维

IT思维(itsiwei.com)是互联网首个定位在科技与电商“思维”韬略的平台,我们时刻关注互联网电商行业新动向;
诚邀行业资深从业者加入“思维客家族”!

Return to Top ▲Return to Top ▲