外骨骼机器人:养老市场的“行走神器”
外骨骼机器人:养老市场的“行走神器”
随着人口老龄化进程的加快,外骨骼机器人作为智能化养老解决方案,其市场需求和发展前景备受关注。本文从技术发展、市场需求、政策支持等多个维度,详细分析了外骨骼机器人在老年人康复和日常生活中发挥的重要作用。
技术迭代推动外骨骼机器人快速发展
外骨骼机器人的发展始于20世纪60年代,最初主要用于军事领域,随后逐渐扩展到康复治疗领域。近年来,驱动系统的迭代推动了外骨骼机器人发展:在传统驱动技术的基础上衍生出使用气动肌肉、电活性聚合物、磁流变液等新型致动器的驱动技术,在传统致动器的基础上发展出柔性/可变刚度致动器,创新驱动技术的同时也为国内外科研人员提供了新的研究方向。
康复应用多样化
造成运动功能障碍的原因众多,患者所需的治疗方式不一。以下肢外骨骼机器人为例,产品主要是辅助患者进行站立及行走,动力关节主要是髋、膝和踝,让髋关节实现屈曲伸展,膝关节实现屈曲伸展,踝关节实现背屈和跖屈。整体来看,下肢外骨骼康复机器人主要起到了步态矫正、增强助力、运动代偿等作用。
近年来,康复外骨骼机器人积极探索技术融合,促进产品升级迭代,并进一步提升产品的安全性、有效性和智能化。基于脑机接口的外骨骼系统将运动意图转换为外骨骼的控制信号,使患者可以在外骨骼的驱动下执行运动,提供了更为丰富的感觉运动反馈,在结构和功能方面提高神经系统可塑性,实现意图-驱动闭环反馈,为下肢运动功能康复提供新的治疗策略。
虚拟现实及增强现实技术或可创造沉浸式虚拟环境,或可将虚拟世界与现实环境叠加,二者由此成为数字世界与真实场景的连接纽带;运用到外骨骼康复中,则可将康复训练系统融入真实环境,为用户带来真实、多样化的交互体验,尤其适合在家庭康复场景、没有康复治疗师干预的情况下使用。
此外,随着近年来人工智能技术的不断进步,人工智能也已应用于外骨骼机器人,帮助患者进行功能性行走和步态训练、进行外骨骼的安全性、耐受性和行走功能功效评估,可进行深度学习的智能机器人研发已成为必然趋势。
应用场景不断拓展
随着我国人口老龄化进程加深,在康复护理资源整体不足的背景下,外骨骼康复机器人可在医疗机构内助力老年人康复效率和质量的提升。随着延迟退休等一系列与老龄化相关的政策落地,老年人对来自行动能力的功能康复更加重视,行业机遇进一步扩大。
在这一趋势下,外骨骼机器人的应用场景正加快从医疗机构延伸至家庭,在康复中后期使用,或作为日常助行工具使用,以帮助患者更好地恢复功能、回归社会、预防复发。目前,多家企业已布局居家康复型的外骨骼机器人、消费级助行设备,解决个人康复训练、日常行走等问题。
很显然,外骨骼康复机器人在老年人由疾病康复转变至健康状态辅助方面应用价值巨大。同时,外骨骼技术已在工业、物流等重体力劳动领域有诸多应用,减轻劳动者长期工作时的负担,并减少腰肌劳损等问题。
但要看到,外骨骼机器人普遍价格昂贵,在全球市场内,大多在数万至数百万之间,核心部件的成本和终端产品价格成为制约外骨骼机器人商业化的一大因素。此外,无论在哪个场景,多数老年群体对外骨骼器械的了解还较少,也在一定程度上制约了产品的应用。
对于老龄化而言,外骨骼机器人的市场需求已是确定性的存在。未来,随着科技进步、大众消费能力与意愿提升,对罹患疾病导致行动不便或运动能力下降的老年人来说,是否能实现“人均”一套外骨骼以获得更佳的晚年生活质量?这还取决于行业通过持续的技术迭代降低产品成本,进一步验证产品安全性与有效性,并加深目标群体对外骨骼产品的认知。