中日两国引领亚洲外骨骼机器人的发展势头

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中日两国引领亚洲外骨骼机器人的发展势头

外骨骼机器人通过帮助无法行走的人重获行走能力,实现了医疗行业的变革,它们还可以协助人们移动和举起物体,减少了工伤的发生。亚洲的两个国家引领着外骨骼机器人的发展,分别是:中国和日本。这两个国家的外骨骼机器人产业发展如何?亚洲两大经济体的技术区别是什么?

外骨骼机器人市场仍然受到高成本的困扰,这阻碍了它们进入消费市场。然而,由于外骨骼机器人由原型阶段进入了量产阶段,吸收利用了研究和开发成本,它们的成本正在缓慢下降。此举背后是希望让更多的人可以使用外骨骼机器人。

预计到2026年,全球外骨骼机器人产业将达到66.5亿美元。在此背景下,中国和日本都在高速发展的外骨骼机器人上投入巨资,两国也都注重外骨骼机器人在协助伤员或残疾人方面的能力,以及协助老年职工工作更长时间的能力。

行业消息:

中国和日本认为外骨骼机器人在防止工伤以及协助老年职工工作更长时间上极为关键。

在成本下降和消费品供应扩大的共同推动下,外骨骼机器人市场将在未来十年内迅速发展。

在日本,外骨骼已经被保险公司纳入投保范围,这一迹象表明外骨骼机器人可能会有更广泛的医疗用途。

日本的医疗外骨骼机器人

中国和日本的外骨骼机器人都是为解决医疗保健和工业难题而设计的——尤其是为了帮助老年人和老年职工,日本多年来一直引领着外骨骼机器人的进步。

赛百达因公司(Cyberdyne Corp.)是日本外骨骼机器人领域的领导者,2004年,该公司推出了第一款外骨骼机器人:“HAL-3”(HAL代表“混合辅助腿”),它旨在帮助下肢有问题的人。自此,Cyberdyne已经发布了很多HAL的升级版,其中包括去年年底推出的新版HAL——“腰部HAL”。

2012年,HAL被用来帮助福岛的清理工作,它使用技术监测用户的健康信号,通过影响外骨骼机器人的功能提供“屏障”,保护佩戴者免受辐射和其他健康风险。

去年,由于升级版本机器人的问世,Cyberdyne的销售额增长了30%。2016年底,日本的公共医疗保险开始将使用Cyberdyne外骨骼进行医学治疗纳入投保范围,这是外骨骼技术在亚洲地区日益普及的重要一步。

2015年,广岛大学与医药制造商大亚工业株式会社合作,研发了“简约外骨骼”的“不插电动力套装”(Unplugged Powered Suit,简称UPS),与其他使用电机的外骨骼不同,UPS利用使用者的重量来驱动套装。当使用者走路时他们的重量会让一根管子内注入一定量的空气,随后空气会被送入凝胶并形成人造肌肉。

2015年年底,三菱电机与日本原子能公司合作开发了用于核灾害的外骨骼机器人,它是一种动力辅助套装(PAS),并采用了外骨骼行业的标准配置——“髋-膝-踝”设计。

2016年,辰巳株式会社推出了一种协助老年人举起和移动重物的外骨骼机器人,它可以举起超过89公斤(196磅)的东西,是专为农村劳动力设计的。辰巳株式会社已经在这项技术上进行了投资,因为该公司有许多年龄较大的工人。

此外,松下电器推出了一款服务于工人和老人的外骨骼机器人“AWN-03”,它可以抵消15公斤(33磅)的重量,从而减轻了承重者的腰部压力。这并不是松下电器正在研发的唯一一款外骨骼机器人,该公司的机器人部门ActiveLink正在研发一款名为“PLN-01”的外骨骼机器人,它可以帮助人们更加轻松地步行和移动。

中国外骨骼机器人的发展

与日本不同,中国在医疗保健领域的外骨骼机器人发展更为有限。

Dexta Robotics是中国少数几家已经研发出外骨骼系统的公司之一,它研发了一种名为Dexmo的外骨骼手套,这款手套旨在帮助用户在虚拟现实中“感受”物体或无线控制机器人。也许,Dexta公司也可以用Dexmo来帮助那些手指和手部有神经损伤的残疾人。

位于成都的电子科技大学机器人中心于2016年宣布将把他们的外骨骼机器人投入生产,他们的外骨骼机器人在2010年亮相,通过紧扣佩戴者的腰部和腿部,这款机器人能够帮助残疾人行走。

山东大学云智能机器人实验室也研发了一款用于帮助老人的机器人。“智能机器人”虽然不是外骨骼机器人,但可以帮助老年人追踪家中的变化,比如是否有不请自来的客人或发生了煤气泄漏。下一步,山东大学能否为老年人和残疾人推出一款外骨骼机器人呢,让我们拭目以待。

中日两国在外骨骼机器人发展上的关键差异

中国和日本在医疗领域的外骨骼机器人发展上有一些关键的差异。

首先,日本明显领先于中国。原因是什么?一个可能的解释是日本和中国在人口老龄化方面有两种不同的策略,日本希望确保其员工能工作更长时间,这也是日本投资可应用于工业领域的辅助技术的原因。

另一方面,中国可能将老龄化人口视为经济增长的“脆弱点”,这就是中国大规模投资自动化,而不是寻找方法让老年人继续工作(或吸引年轻人)的原因所在。

第一个区别导致了第二个区别的产生。如果中国希望用自动化解决人口老龄化的问题,而日本则致力于用机器人技术解决这一问题,日本的机器人实验室还可以研发什么去帮助未来的老年人和工人呢?在文化方面,日本对私人机器人助手、其他机器人以及具有人工智能功能的家用和服务机器人持开放态度,机器人经常用于养老院和其他照护机构。

第三个区别,大多数日本的外骨骼机器人的研发(用于医疗保健)由私企完成,如Cyberdyne、Tatsumi和Panasonic。在中国,推动机器人发展进步的不是私企,而是学术界。这表明,在日本,外骨骼机器人被视为一个市场机会。而在中国,它可能仍然被认为是一种概念性的技术——至少在医疗领域是这样。

外骨骼机器人行业的腾飞

虽然目前日本在发展医疗保健和工业应用中的外骨骼机器人上领先,但这并不意味着未来日本也将领先。如果以史为鉴,中国将迎头赶上,这意味着解决医疗保健和工业领域难题的外骨骼机器人会成为亚洲两大经济体之间竞争的新领域。

还有其他问题,与其他国家在该领域的合作将如何影响中国和日本的外骨骼项目的进展?中国可以和俄罗斯合作开发用于农业或油田的外骨骼机器人吗?或者,日本能和印度公司合作去开发服务于建筑工人的外骨骼机器人吗?

外骨骼机器人是一项新技术,它在重量、成本和耐力方面仍需完善。同时这意味着中国和日本在医疗行业的外骨骼机器人发展可能只是大变革的一角——外骨骼机器人会改变整个亚洲及其他地区的机器人和辅助护理行业。

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