在漫威的影片中，外骨骼機(jī)器人可以將普通人變成鋼鐵俠托尼·斯塔克；在郭帆的影片中，外骨骼可以將救援小分隊CN171－11武裝成能夠搬運重達(dá)數(shù)百斤的“火石”的“半機(jī)械人”；在現(xiàn)實生活中，也有人正在利用外骨骼，使失去行走能力、運動能力的人，重新恢復(fù)站立甚至行走的希望。

我國的康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期，一面是卒中、腦癱、帕金森等行動能力受到影響的神經(jīng)退行性疾病龐大且迫切的市場需求，一面是資金投入少，康復(fù)機(jī)構(gòu)數(shù)量少、規(guī)模小、設(shè)備研發(fā)落后等現(xiàn)狀，需求與供給之間嚴(yán)重的不平衡催生了技術(shù)研發(fā)的動力。

除了目前普遍應(yīng)用的末端牽引式康復(fù)機(jī)器人、懸掛式機(jī)器人，目前最先進(jìn)的康復(fù)機(jī)器人是可穿戴外骨骼機(jī)器人。它基于仿生原理進(jìn)行設(shè)計，結(jié)合人體工程學(xué)，可以穿戴于患肢。每個關(guān)節(jié)上都對應(yīng)有單獨的驅(qū)動裝置，患者佩戴后可以確保機(jī)器人的運動模式和人體自由度同軸，可以實現(xiàn)更有效的康復(fù)訓(xùn)練。

在外骨骼機(jī)器人應(yīng)用于康復(fù)領(lǐng)域的治療時，這個充滿希望的技術(shù)發(fā)展到什么程度？市場化的程度如何？能夠解決什么樣的需求？在應(yīng)用的過程中又遇到了怎樣的難題？本文將與您一同探討。

傳統(tǒng)康復(fù)大多依靠人力，康復(fù)治療師稀缺

邁步機(jī)器人CEO陳功博士曾在鈦媒體公開課中透露，我國康復(fù)產(chǎn)業(yè)不管是從人均康復(fù)理療師的數(shù)量還是康復(fù)流程，都是相對來說落后的。在老百姓的認(rèn)知中，康復(fù)也不是一個很必要的概念。

在我國致殘率高達(dá)75％，而在國外只有30％左右，因為國外有成熟的一套康復(fù)體系，脫離急性期后馬上進(jìn)行康復(fù)，只有少部分人會有殘疾。但是在我國，中風(fēng)之后就回家一躺，一躺就再也起不來了。

在腦卒中患者的癥狀中，步態(tài)障礙對人的獨立影響是最大的，同樣，在康復(fù)過程中，一個病人需要好幾個康復(fù)理療師輔助，對人力的消耗非常大。

而且在我國康復(fù)理療師的數(shù)量是嚴(yán)重不足的，根據(jù)我國中風(fēng)病人的數(shù)量，我國需要40多萬的康復(fù)理療師，但是其實專業(yè)的從業(yè)人員只有兩萬左右，缺口非常大。所以說采用機(jī)器人來輔助人工進(jìn)行康復(fù)是一個必然的趨勢。而且在國外這種老齡化更嚴(yán)重、人力成本更高的地方，對機(jī)器人的需求也更加迫切。

機(jī)器人本身不知疲倦，非常適合高體力消耗、重復(fù)性的活動。而且機(jī)器人可以內(nèi)置很多傳感器，可以實時檢測人體的狀態(tài)，也可以做出評估，這樣的話也不需要依賴康復(fù)理療師的經(jīng)驗或者知識背景。而且康復(fù)機(jī)器人可以預(yù)先植入多樣化的算法，可以實時根據(jù)人體的情況提供智能化的訓(xùn)練，達(dá)到更好的康復(fù)效果。

就醫(yī)用的市場規(guī)模（B端市場）來看，根據(jù)初心資本的統(tǒng)計與推算，2017年我國僅有康復(fù)�？漆t(yī)院552家；根據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)顯示，2017年全國共有綜合醫(yī)院11701家，據(jù)公開資料顯示，2017年我國綜合醫(yī)院中設(shè)立康復(fù)科的醫(yī)院比例在30％－35％，據(jù)此中國有康復(fù)科的綜合醫(yī)院約3500家－4000家。故我國對康復(fù)型外骨骼機(jī)器人有需求的康復(fù)醫(yī)院總數(shù)約為4000家－4500家。

因此，以一家醫(yī)院平均購買1－2臺設(shè)備計算，中國康復(fù)型外骨骼機(jī)器人的存量需求約為9000臺，市場規(guī)模約在幾十億，較低的滲透率使得純粹面向B端市場規(guī)模較小。

而外骨骼機(jī)器人在C端市場的需求中，可以針對行走不便的老年人和無行走障礙的人群這三類提供服務(wù)。

根據(jù)初心資本的測算，對于輕度肢體殘疾人群來說，其需求與老年人接近，參考助聽器在聽障人士中的滲透率：在我國約為5％，預(yù)計未來幾年內(nèi)助行外骨骼的滲透率可達(dá)1％，潛在需求量約為17萬臺；根據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2017年我國老年人口數(shù)量達(dá)1．58億人，預(yù)計到2020年我國老年人口能夠達(dá)到1．8億。

與輕度肢體殘疾人群類似，預(yù)計滲透率為1％，潛在需求為158萬臺；無障礙人群的助行市場需求則暫未到來。

外骨骼“玩家”，發(fā)展如何？

從形態(tài)來看，外骨骼機(jī)器人可分為大型外骨骼機(jī)器人和可穿戴式外骨骼。

大型的機(jī)器人比如瑞士Hocoma公司生產(chǎn)的Lokomat（被蝶和收購），還有國產(chǎn)廣州一康的外骨骼，都是在減重跑臺的系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加外骨骼的功能。

這類設(shè)備單價較高，通常售價為數(shù)百萬，供醫(yī)院使用；常州錢璟的Flexbot，可以使人躺著也可以把人豎起來，腿部可以通過外骨骼帶動下肢進(jìn)行步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練，這類系統(tǒng)有減重系統(tǒng)和外骨骼，與lokomat的區(qū)別在于底下沒有跑臺。

康復(fù)市場待激活，骨骼機(jī)器人何時落地？

Lokomat Pro專業(yè)型下肢康復(fù)機(jī)器人（來源：Hocoma官網(wǎng)）

可穿戴機(jī)器人國外代表性產(chǎn)品有以色列公司ReWalkRobotics公司的ReWalk系列，日本Cyberdyne公司的HAL、美國BerkeleyBionics公司的eLEGS、新西蘭RexBionics公司的REX。國內(nèi)的創(chuàng)業(yè)公司，更多的也是研發(fā)可穿戴式機(jī)器人的企業(yè)。

康復(fù)市場待激活，骨骼機(jī)器人何時落地？

HAL下肢外骨骼機(jī)器人（來源：HAL官網(wǎng)）

在這里我們統(tǒng)計了16家涉及外骨骼技術(shù)或外骨骼形態(tài)的機(jī)器人企業(yè)，基本情況列表如下：

數(shù)據(jù)來源：動脈網(wǎng)知識庫、企查查、IT桔子

從康復(fù)機(jī)器人類型來說，上肢與下肢是兩個大類。其中外骨骼機(jī)器人的形態(tài)更多的適用于下肢。傅利葉智能創(chuàng)始人兼CEO顧捷表示，下肢的形態(tài)是外骨骼的結(jié)構(gòu)會比較適用于臨床，現(xiàn)在康復(fù)機(jī)器人是外骨骼的形態(tài)，上肢或者單關(guān)節(jié)不一定是外骨骼的形態(tài)，機(jī)器人在醫(yī)院的康復(fù)訓(xùn)練方面，是絕對的剛需，可以輔助治療師完成訓(xùn)練，家庭使用可以實現(xiàn)功能性的訓(xùn)練。

以Roceso為例，這家位于新加坡的上肢外骨骼手套研發(fā)商生產(chǎn)的軟機(jī)器人解決方案為康復(fù)和日常生活中患有肢體運動功能障礙的患者提供功能性幫助。

據(jù)RocesoCEO王璐介紹，上肢的難度在于，手部關(guān)節(jié)的細(xì)小和運動方向的復(fù)雜。手肘是比較接近下肢的180度運動，肩膀、手腕的運動維度可能360度都會有不同的方向。

而手指的難度在于每個人的手指關(guān)節(jié)都有不一樣的長度和運動方向，所以剛性外骨骼不太適用于上肢的康復(fù)，Roceso選擇以布料織物和橡膠為主的柔性材料。

另外上肢外骨骼設(shè)計起來更復(fù)雜還有另一個原因，就是上肢各關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)運動時的不確定性。下肢走路各關(guān)節(jié)的角度方向以及次序是可設(shè)定的，因此，對于下肢外骨骼來說，另一個好處就是步態(tài)學(xué)習(xí)。

從材料和關(guān)節(jié)驅(qū)動來看，外骨骼也可以分為柔性和剛性兩類。對于下肢來說，要支撐偏癱、截癱甚至殘疾患者的整個身體，達(dá)到行走的目的，還是只有剛性材料才能達(dá)到支撐的強(qiáng)度。

柔性外骨骼的開發(fā)難度主要體現(xiàn)在動力傳遞上，即如何安全準(zhǔn)確的輸出力量，這又涉及到基于人工智能算法的模式識別。即通過穿戴傳感器數(shù)據(jù)，識別出步態(tài)周期中需要助力的時間點，并自適應(yīng)各種行走模式。

外骨骼機(jī)器人的控制模型可以分為感知層、控制層和決策層。其中，控制系統(tǒng)需要確保外骨骼能快速準(zhǔn)確的響應(yīng)人體的各種動作，還要考慮外骨骼與不同操作者之間的默契，以適應(yīng)不同操作者的運動特點，整體擁有較高的技術(shù)壁壘。

從公司定位來看，傅利葉智能并不算一家典型的外骨骼機(jī)器人企業(yè)，而是專注于研發(fā)多種形態(tài)的康復(fù)機(jī)器人公司，顧捷表示：“外骨骼機(jī)器人是從形態(tài)上定義的一類機(jī)器人，這是比較泛的概念，包覆在人的身體上的穿戴式機(jī)器人可以叫做外骨骼，從技術(shù)角度來講主要用到機(jī)器人的技術(shù)、傳感器的技術(shù)、算法的技術(shù)，屬于比較寬泛的技術(shù)概念。”

傅利葉智能商務(wù)經(jīng)理楊志豪告訴記者，傅利葉智能的外骨骼機(jī)器人產(chǎn)品的控制有好幾種模式，一種是被動模式，機(jī)器人本身設(shè)置了被動的軌跡，患者在穿戴上機(jī)器人后，可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)軌跡行走；另外也有主動模式，根據(jù)采集的力學(xué)信號，進(jìn)行助力行走。

“不同模式針對不同康復(fù)期的使用者。被動模式是針對下肢完全癱瘓的，比如說脊髓損傷的患者，然后主動模式更多的是針對偏癱、腦卒中的患者，或者是非完全性脊髓損傷的患者，應(yīng)用場景不太一樣�！�