科幻照进现实！两江新区科研团队开发的外骨骼机器人将量产
科幻照进现实！两江新区科研团队开发的外骨骼机器人将量产
科幻片《流浪地球2》上映后，
赋予人类“超力量”的
外骨骼机器人屡上热搜。
事实上，外骨骼机器人
不仅是科幻片里的酷炫元素，
更已在工业生产、应急救援
医疗康复、养老等领域广泛应用。
近日，明月湖科研院所重庆生物智能制造研究院开发的下肢外骨骼康复机器人已完成最后测试，年底有望实现小规模量产并推向市场；北京工业大学重庆研究院引进了本校科研团队开发的膝关节外骨骼穿戴机器人，项目落地孵化工作正在紧张推进。
什么是外骨骼机器人，市场前景如何？
外骨骼机器人是指穿戴在使用者身体外部的一种智能机械结构，可将人体感觉、思维、运动等器官与机器的感知系统、智能处理中心、控制执行系统相结合，从而达到改善人体物理机能及提高身体素质等目的，其本质是一类可实现人机结合的可穿戴式机器人。
它将人工智能与外部机械动力装置相结合，通过提供力量辅助增强人类行走运动及重物负荷等能力，既可为力量不足的使用者提供医疗康复和运动支撑等功能，亦可帮助使用者完成负重搬运等任务。
目前，中国针对残疾人以及中风、偏瘫患者等肢体运动障碍患者进行康复训练的理疗师数量严重不足，市场缺口巨大，而巨大的缺口可以通过外骨骼机器人得到满足。
据了解，在国家政策的积极推动和社会需求增长的双重驱动下，中国康复医疗器械行业实现了快速发展，并带动外骨骼机器人市场规模持续扩大。相关报告显示，2023年中国外骨骼机器人市场规模达到约13.9亿元，同比增长25.2%，2024年市场规模预计将超20亿元。
两款外骨骼机器人在明月湖加速产业化落地
重庆生物智能制造研究院开发的下肢外骨骼康复机器人，主要用于神经损伤治疗与功能障碍者日常生活辅助，它以人体基础肌动学、人体工学为基础，检测、识别适当肌肉处的电信号并经算法分析和处理，辨别患者动作意图，为其智能化动作提供信号基础，完成智能化控制。
下肢外骨骼康复机器人
目前，该院已形成具有特色和系列自主知识产权的基于肌电信号意图识别的下肢外骨骼康复机器人系列产品，可为个体化生物特征的智能化物理因子治疗方向提供理论与实践支撑。
项目负责人左陶强表示，研究院将继续加强包括人员和经费在内的科研投入，持续做好生物医用材料、医疗智能装备等方向的技术攻关。
北京工业大学重庆研究院引进的膝关节外骨骼穿戴机器人，又称“轻量化、高柔顺性的膝关节外骨骼系统”，能够协同人体肌肉骨骼系统工作，有效提升穿戴者的运动能力，并显著降低运动中的疼痛和关节损伤风险。
该机器人由北京工业大学信息科学与技术学院左国玉、于双悦科研团队开发，主要主要面向智能养老领域，专注于中老年人社区养老生活质量的提升。它不仅适用于日常行走、上下楼梯、蹲起、起坐等基本活动，还能有效辅助户外负重徒步等复杂场景，为老年人提供全方位的运动支持。
此外，随着研究深入，该机器人还将拓展至军事、消防、医疗康复等多个领域，展现出广泛的应用前景。
膝关节外骨骼穿戴机器人具有轻量化、高高柔顺型、智能控制等显著的特点优势，如采用铰链机械结构、可形变3D打印可穿戴支撑件和柔性绑带相结合，总质量仅为3.5kg，大幅降低了穿戴者的负担。
项目负责人介绍，膝关节外骨骼机器人已完成功能性验证，结果表明，穿戴者在步行、深蹲、爬楼梯等运动中，下肢伸肌群出力显著降低，体能消耗和心率也得到有效控制。特别是在户外负重徒步测试中，穿戴者的体能消耗降低了9.8%，心率降低了13.8%，相当于为80公斤体重的测试者减掉了约7.2公斤的体重负载。
“目前团队可对外提供小批量膝关节外骨骼机器人以及膝关节外骨骼系统的‘定制化方案’。”负责人说。