纪中展

外骨骼機器人。

2022年北京冬残奥会上，高位截瘫运动员邹海鹏和同样高位截瘫的创业能手杨淑婷，穿戴着国产AI外骨骼机器人设备，用直立行走的方式，完成火炬传递。网友热情欢呼：“这不就是现实中的‘钢铁侠’嘛！”

在本届冬残奥会上，共有两款国产外骨骼机器人被选为相关选手的助行设备，均由北航生物医学工程高精尖中心外骨骼实验室自主研发，能够感知人行走快慢等主观意愿，实现一些相对复杂的动作。AI外骨骼机器人还可以增强肌肉的剩余力量，激活伤残者的潜力。

外骨骼的定义最早来自动物，即外部的骨骼。这是一种能够提供对生物柔软内部器官起到构型、支撑和保护作用的，并能介导运动的坚硬的外部结构。与之相反，人类是具有内骨骼的生物。

外骨骼机器人主要指能够保护自身、增强人类能力的可穿戴机电设备，包含增强或帮助康复残疾人的可穿戴设备，通过精巧的力学设计和灵敏的传感操控等，实现穿戴者行动能力的大幅提升。

目前，外骨骼机器人逐步成为人工智能、电子、机械、仿生学的跨界融合产物，是立足现在、面向未来的前沿技术和应用。

事实上，外骨骼机器人从研发到应用已经有100多年的历史，最早可以追溯到19世纪末期。

当时，一位俄罗斯人发明了一种用压缩空气包为动力的类外骨骼系统。从现代意义上来讲，真正的外骨骼机器人是美国军方在1960年起开始研发的增强型军用装甲，主要以液压驱动为主。但受当时技术发展的限制，外骨骼机器人的研究并没有得到实际的发展和应用。

上世纪90年代，随着机器人和计算机技术的发展，尤其是传感技术、材料技术和控制技术等领域的迅猛发展，外骨骼机器人的研发又进入到新的阶段。美国、日本、中国等多个国家都陆续开展了外骨骼机器人及其相关技术的研究。

医用外骨骼康复机器人属于医学和工学的结合领域，包含了康复医学、生物力学、机械学、计算机科学、材料学等多个学科，并且由传感系统、机械系统、传动系统、能源供给系统和控制系统等多系统组合而成。作为医疗机器人中的重要分支，医用外骨骼康复机器人逐渐成为康复机器人研究的主要方向。

从产品形态上看，外骨骼机器人可分为3类：上肢外骨骼机器人、下肢外骨骼机器人和腰部外骨骼机器人，分别对应不同场景，对不同器官提供力量支持。

此外，通过不同的控制方法，穿戴外骨骼机器人可实现人机协同行走。该设备可自动调整适应，提供机器人的辅助，帮助穿戴者完成无拐杖辅助下平地行走、跨越障碍、转弯以及上下楼梯等动作。

如今，这些过去在科幻电影里才能见到的装备，逐渐在日常生活中频繁出现，红色或银色的机械装置异常醒目。外骨骼机器人不但能够帮助和激励更多残疾人勇敢面对生活，也实现了人类关于“人机合一”的理想和“还原人做为神的能力”的愿望——用AI、电子、机械等要素，合成一个能够超越人类的“超人”装置。

2373501186391