近日，劉強東在頭條號上宣布視頻，曬出京東公司為物流任務(wù)人員研發(fā)了一款外骨骼機械人，佩帶在任務(wù)人員的背部，以盡可能削減頻仍哈腰拿取商品形成的腰椎毀傷。 無獨有偶，福特公司比來宣告與Ekso Bionics公司協(xié)作，在美國的兩家汽車工場內(nèi)對外骨骼機械人停止測試，并展現(xiàn)出了現(xiàn)實運用的視頻。這款機械人可以或許贊助工人加重五到十五磅的分量，從而減緩天天4600個平常地面功課義務(wù)對工人上半身所形成的壓力。 有京東和福特如許的著名公司帶頭，可以預(yù)感，外骨骼機械人將很快在各年夜工場運用起來。對通俗員工來講，借助外骨骼機械人可以或許加重任務(wù)中身材的負重壓力，下降肩周炎、腰椎鍵盤凸起等罕見慢性疾病的病發(fā)率，確切是使人欣喜的好新聞。 為關(guān)懷員工的好公司點贊的同時，我們不由想弄明確，外骨骼機械人究竟是甚么高科技？穿上了它，是否是就具有了鋼鐵俠的超強才能？ 可以確定的是，影視作品中的“高科技”常常極端超出實際。固然人工智能技巧正處在飛速成長階段，然則實際生涯中的外骨骼機械人的研發(fā)速度并沒有那末快。智能絕對論（微旌旗燈號：aixdlun）扼要講述外骨骼機械人的前生當(dāng)代，配合懂得這項能夠轉(zhuǎn)變?nèi)祟惿臓顩r黑科技。 外骨骼機械人實際上是美國軍用設(shè)備 2000年，美國國防部基于加強兵士體能，進步單兵作戰(zhàn)才能的目標(biāo)，提出“外骨骼機械人”概念?，F(xiàn)實上，外骨骼機械人分歧于我們在以往的軍事戰(zhàn)斗或科幻片子中所見到的鐵甲大水，而是附著于人體內(nèi)部的“人工智能”。它為穿著者供給掩護，并依據(jù)人的肢體運動來感應(yīng)、伺服、驅(qū)念頭械關(guān)節(jié)重現(xiàn)舉措，用以供給額定的動力，贊助應(yīng)用者跑得更快、跳得更高、負重更強。 美國軍方研制投標(biāo)書提出4個請求：1.外骨骼體系必需可以或許掩護穿著者，以年夜幅度削減傷亡。2.外骨骼體系攜帶的動力必需可以或許保持24小時的任務(wù)，并且必需輕且完整無聲。3.外骨骼體系必需可以或許讓兵士背負更年夜質(zhì)量的同時依然可以或許跑得更快、跳得更高更遠。4.必需采取流利、高效且完整無聲的液壓元件。 在美國國防部的巨資支撐下，雷神（Raytheon）公司的XOS和洛克希德馬丁（Lockheed Martin）公司的人類外骨骼負重體系（Human universal load carrier，HULC）鋒芒畢露。異樣是研討外骨骼機械人，兩家公司的差別在于，雷神公司專注研討全身機械外骨骼，而洛克希德馬丁公司專注研討可加強下肢才能的機械外骨骼技巧。 從2000年開端立項，Sarcos Research經(jīng)由6年研發(fā)，制造勝利了第一款原型機XOS 1，也是XOS 2的原型。XOS 1搬運分量的現(xiàn)實和發(fā)覺比為6：1，也就是說搬運60千克的重物時，穿著者會覺得只搬運了10千克。2007年，雷神公司收買了Sarcos Research，并在2010年推出XOS 2。XOS 1現(xiàn)在設(shè)計的目標(biāo)最重要是證實實際的可行性，XO2才對機能有了更高的請求，須要更輕、更快、更強的設(shè)計，而且須要下降動力消費。XOS 2自重95千克，比擬第一代產(chǎn)物的分量輕了10%，搬運分量的現(xiàn)實和發(fā)覺比為17：1， 動力消費也下降了50%。 雷神公司的XOS2 2004年，年夜名鼎鼎的加州年夜學(xué)伯克利分校部屬人體工程和機械人試驗室勝利研收回伯克利下肢外骨骼（BLEEX）——這就是HULC的原型。2009年推出HULC，同時受權(quán)洛克希德·馬丁公司在軍事范疇對其停止推行。HULC自重24千克，由背包式外架，金屬腿框架及響應(yīng)的液壓驅(qū)動裝備構(gòu)成，穿著者攜帶的負荷不會感化在自己身上，而是直接經(jīng)過機械外骨骼傳至空中。HULC的功效重要包含力氣加強和耐力加強兩項。力氣加強表現(xiàn)在兵士佩帶后可搬運90千克的重物而毫無感到；耐力加強表現(xiàn)為在3.2 km/h的行為速度下可下降5%~12%的氧氣消費。 洛克希德·馬丁公司的HULC 外骨骼機械人在醫(yī)療范疇年夜放異彩 2014年巴西足球世界杯揭幕式上，一位下肢癱瘓少年穿戴智能機械骨骼外套開球的颯爽英姿勁爆了全場，向全球展現(xiàn)了康復(fù)外骨骼機械人的異常風(fēng)度，也使這個集人機信息交互、機械人主動掌握、神經(jīng)康停工程等多學(xué)科常識于一身的高科技新結(jié)果惹起眾人注視。 針對腿腳未便的老年人及殘障人士，外骨骼機械人可以幫助或許恢復(fù)其腿部的行走挪動，從而進步老年人及殘障人士的生涯質(zhì)量。針對正常人，外骨骼機械人可以進步穿著者的負重才能，并削減體能消費。 2013年，日本筑波年夜學(xué)HAL的第五代產(chǎn)物HAL 5上市，同年2月取得了國際平安認證，是第一家取得該認證的機械外骨骼。同年8月，HAL 5取得歐盟認證，許可其在歐盟境內(nèi)停止醫(yī)學(xué)醫(yī)治。HAL分量只要10千克，根本知足常人的蒙受力。經(jīng)由過程感測體表的一些生物信息，例如肌肉的活動還有神經(jīng)電流的轉(zhuǎn)變，HAL可以模仿穿著者的舉措。而且在平行的偏向上加強穿著者的力氣和經(jīng)久。今朝HAL已于日本上市，被以為是最成熟的平易近用外骨骼體系。 日本筑波年夜學(xué)HAL5 ReWalk是以色列ReWalk Robotics公司的明星產(chǎn)物，異樣拿到了美國FDA的認證，進入了上市發(fā)賣階段。它是一種可穿著式幫助活動的下肢外骨骼，贊助腰部以下脊髓毀傷的人從新完成自力行走的外骨骼機械人。它由腿部支架、自力掌握的髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)機電、充電電池、附著于關(guān)節(jié)框架的盤算機體系和一副掌握均衡的手杖構(gòu)成。髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)處均包括可驅(qū)動的屈伸自在度，踝關(guān)節(jié)處則設(shè)有帶限位感化的雙向改正關(guān)節(jié)，可以避免人體遭到損害。 2016年5月，哈佛年夜學(xué)懷斯研討所宣布了與ReWalk公司協(xié)作研發(fā)的新一代外骨骼機械人，其采取可穿著傳感器的拉伸檢測活動，以后經(jīng)由過程拉索驅(qū)動踝關(guān)節(jié)的舉措，從而完成舉措驅(qū)動。 國際關(guān)于外骨骼機械人技巧的研討展開較晚，成長較緩，與國際程度相差較遠。在人工智能海潮的推進下，中國也有年夜量上市公司和創(chuàng)業(yè)公司開端涉足這一范疇，如2017年深圳邁步機械人宣布其首款面向偏癱患者的外骨骼機械人BEAR H1、上海傅利葉智能外骨骼機械人Fourier X1等等，但今朝還沒有企業(yè)取得CFDA認證，也是以并未真正有產(chǎn)物完整進入到商用。 從劉強東宣布的視頻來看，京東外骨骼機械人動力體系極可能采取了卻構(gòu)較為簡略的氣壓驅(qū)動。氣壓驅(qū)動式動力體系在有負荷的感化下，速度輕易產(chǎn)生動搖，不實用于較為周詳?shù)膱鏊?，只能在小功率場所運用，想要開辟出高周詳?shù)耐夤趋罊C械人能夠還有較長的路要走。 外骨骼機械人讓我們成為鋼鐵俠，還有點遠
雖然外骨骼機械人獲得了很多的造詣，但沒法躲避的實際是，今朝技巧上依然面對很多艱苦，例如，罕見的液壓體系所處的任務(wù)情況遠比慣例的空中液壓體系龐雜，液壓體系在活動經(jīng)常產(chǎn)生晃悠、傾斜，同時體系中液壓介質(zhì)的容量也隨時產(chǎn)生變更，也輕易招致運轉(zhuǎn)不流利、樂音年夜、靠得住性缺乏。
用“鋼鐵俠”的尺度來評判外骨骼機械人能否成熟能夠有點高，但不管若何，作為帶幫助性質(zhì)的人工智能用具，至多須要知足三點請求：智能化反應(yīng)足夠?qū)崟r，佩帶足夠溫馨，續(xù)航足夠耐久，如許的外骨骼機械人才網(wǎng)job.vhao.net能算得上成熟，而今朝這三點都面對必定的艱苦。
起首，足夠?qū)崟r的智能化反應(yīng)是操作能否流利、體驗?zāi)芊駜?yōu)越的重要前提。在最根本的舉措同步上，今朝肌電旌旗燈號收集的辦法有很嚴厲的外界情況限制，傳感器會因汗液等纖細身分的影響而遭到攪擾，使得外骨骼在停止舉措的反應(yīng)時發(fā)生延遲，難以勝任高難度舉措。而更智能的外骨骼機械人，應(yīng)可以或許在人機交互環(huán)路中可以精確實時檢測辨認用戶年夜腦的活動意圖，到達所思即所動的幻想活動掌握后果。
其次，佩帶溫馨是幫助用具的根本請求。今朝的外骨骼機械人受限于外骨骼綁縛式的穿著辦法，會對人體形成榨取，招致血液不順暢、肌肉變形，并是以影響外骨骼的定位精度。外骨骼機械人在將來還必需在增長外骨骼關(guān)節(jié)自在度、能更舒暢地穿著外骨骼后全方位地自在活動高低工夫。
最初，較為耐久的續(xù)航能力有產(chǎn)物適用性，而從直不雅的參數(shù)下去看，今朝的外骨骼機械人仍然沒有完整到達2000年美國國防部就提出來的請求，好比HAL5的續(xù)航時光只要160分鐘、ReWalk的續(xù)航時光只要3.5小時，遠低于24小時的成天續(xù)航請求。這須要輕而牢固的復(fù)合資料和便攜式的耐久電源兩方面的技巧沖破，這不只是外骨骼機械人的，也是其他許多電子裝備都面對的配合困難。
因而可知，普適的三點請求都還存在必定艱苦，要想穿上一秒變身鋼鐵俠，今朝還難以完成。不外，科技老是在奔涌向前，跟著新資料、新技巧的賡續(xù)涌現(xiàn)，在不遠的未來必定會有更高等智強人機交互、加倍靈巧溫馨活動功效的外骨骼機械人產(chǎn)物投入市場，造福普羅年夜眾。
