在漫威的影片中（zhōng），外骨骼机器人可（kě）以将普通（tōng）人变成钢（gāng）铁侠托尼·斯（sī）塔克；在（zài）郭帆的影片中（zhōng），外骨骼可以将救援小分队CN171-11武装（zhuāng）成能够搬（bān）运重达数百斤的“火（huǒ）石”的“半机械人（rén）”；在现实生活中，也有人正在利用外骨骼，使失去行走能力（lì）、运动能力的（de）人（rén），重新恢（huī）复站立甚（shèn）至行（háng）走的（de）希望。

我国的康复（fù）医疗产业仍处（chù）于发展初期（qī），一面是卒中（zhōng）、脑瘫、帕金森等行动能力受到影（yǐng）响的神经退行（háng）性（xìng）疾病庞（páng）大且迫切的市场需求，一面是资金投入少（shǎo），康（kāng）复机（jī）构数（shù）量少、规模小、设备研发（fā）落后等现状，需（xū）求与供给之间严重的不平衡催生了技术研发（fā）的动力（lì）。

除了目前普遍应用的末端（duān）牵引式康复机器人、悬挂式机器人，目前（qián）最先进的康复机器人是可穿戴外骨骼机器人。它（tā）基于仿（fǎng）生（shēng）原理进行（háng）设计，结合人体工（gōng）程学，可（kě）以穿戴于患肢。每（měi）个关节上（shàng）都对应有单独的驱动装置（zhì），患者佩戴后可（kě）以确保机器人（rén）的运动模式和人体自由（yóu）度同轴，可（kě）以实现更有效的康复训练。

在外（wài）骨骼机器（qì）人应（yīng）用于康复领（lǐng）域的治疗时，这个充满希望（wàng）的（de）技术发展到（dào）什么程度？市（shì）场（chǎng）化的程度如何？能够解决什么样的需求（qiú）？在（zài）应用的过程中又（yòu）遇（yù）到了怎样的（de）难（nán）题（tí）？本文将与您一同探讨。

传统康复大（dà）多依靠（kào）人力（lì），康（kāng）复治疗师稀缺（quē）

迈步（bù）机器人CEO陈功博士曾（céng）在钛媒体（tǐ）公开（kāi）课中透（tòu）露，我国（guó）康复产业不（bú）管是从人均康复理疗师（shī）的数量（liàng）还是康复（fù）流程（chéng），都（dōu）是相对（duì）来说落后的（de）。在老百（bǎi）姓（xìng）的认知中，康复也（yě）不（bú）是一个（gè）很必要的概念。

在我国致残率高达75%，而在国外只（zhī）有30%左（zuǒ）右，因为国外有（yǒu）成（chéng）熟的一套康复体系，脱离急性（xìng）期后马上进行康复，只有少部分人会有残疾。但是在我国，中风之后就回家（jiā）一躺（tǎng），一躺就再也起不（bú）来（lái）了。

在脑卒（zú）中患（huàn）者（zhě）的症（zhèng）状中，步态障碍对（duì）人的独立影响是最大的（de），同（tóng）样，在康复过（guò）程中，一（yī）个病（bìng）人需要好（hǎo）几个康（kāng）复理疗（liáo）师辅助（zhù），对人力的消耗非常大。

而且在（zài）我（wǒ）国（guó）康复理疗（liáo）师的数量是（shì）严重（chóng）不足的，根据我国中风病人的数（shù）量（liàng），我（wǒ）国需要（yào）40多万的康复理疗师，但（dàn）是（shì）其实专业的从业人员只有两万左右（yòu），缺口非常大。所（suǒ）以（yǐ）说采用机器人来辅助人工进行（háng）康复是一个必然的趋（qū）势。而且在国外这种老龄化更严重、人力成本（běn）更高（gāo）的（de）地方，对机（jī）器人的需（xū）求也（yě）更加迫切。

机器（qì）人本（běn）身不知疲倦，非常（cháng）适合高（gāo）体力消耗、重复（fù）性（xìng）的（de）活动。而且机（jī）器人可以内（nèi）置很（hěn）多传感器，可以实时（shí）检测人体的状态，也（yě）可以（yǐ）做出评估（gū），这样的（de）话（huà）也不需（xū）要依赖康复（fù）理疗师的经验（yàn）或者知（zhī）识背景（jǐng）。而（ér）且（qiě）康复（fù）机器人可以预（yù）先植入多（duō）样化的算法，可以（yǐ）实时根据人体的情况提供智能化的训练，达到更好的康复效果（guǒ）。

就医用的市场规模（B端市场（chǎng））来（lái）看（kàn），根据（jù）初心资本的统计与推（tuī）算，2017年我国仅有康复专科医院552家（jiā）；根据国家统计局的数据显示，2017年全（quán）国共有（yǒu）综合医院（yuàn）11701家，据公开资料显示，2017年我国（guó）综合医院中设立康复科（kē）的医院比例在30%-35%，据此中国有康复（fù）科的综合（hé）医院约3500家-4000家。故我国对康复型外骨骼机器人（rén）有需（xū）求的康复医院总数（shù）约为4000家-4500家。

因（yīn）此，以一家医院（yuàn）平均购买1-2台设（shè）备计算，中国康复型外骨骼机器人（rén）的存量需求约为9000台，市场规模约在几十（shí）亿，较低的渗透率（lǜ）使得纯（chún）粹面向B端市场规（guī）模（mó）较小（xiǎo）。

而外骨骼机器（qì）人（rén）在C端市场的需求中，可以针对行走不便（biàn）的老年人和无行（háng）走（zǒu）障碍（ài）的人（rén）群这三类提供服务。

根据（jù）初（chū）心资本（běn）的测算（suàn），对（duì）于轻度肢体残疾（jí）人群（qún）来说，其需求与老年人接（jiē）近，参考（kǎo）助听器在听障人士中的渗（shèn）透率：在（zài）我国约（yuē）为5%，预计未来（lái）几年内助行外骨骼的渗透率可达1%，潜在需求量（liàng）约为（wéi）17万台；根据国家统（tǒng）计局数（shù）据显示，2017年我国老年人口数量达1.58亿人，预计到2020年我国老年人口能够（gòu）达到1.8亿。

与轻度（dù）肢体残疾人（rén）群类似（sì），预计（jì）渗透率为（wéi）1%，潜（qián）在需（xū）求（qiú）为（wéi）158万台（tái）；无障碍（ài）人群的助行市场需求则暂（zàn）未到（dào）来。

外骨（gǔ）骼“玩家”，发展如（rú）何？

从形态来看，外骨骼机器人可分为大型（xíng）外骨骼机器人和（hé）可穿（chuān）戴式外骨骼。

大型（xíng）的机（jī）器（qì）人比如（rú）瑞士Hocoma公（gōng）司（sī）生产的Lokomat（被蝶和收购），还有国产广州一康（kāng）的外（wài）骨骼，都是在减重跑台的系统的基础上，增加外（wài）骨骼（gé）的（de）功能。

这类设备单价较高，通常售价为数百万，供医院（yuàn）使用（yòng）；常州（zhōu）钱璟的Flexbot，可（kě）以（yǐ）使人躺着也可以把（bǎ）人竖起来，腿部可以通过外骨骼带动（dòng）下肢（zhī）进行步（bù）态康复训练，这（zhè）类系统有减重系统和外骨骼（gé），与lokomat的区别在（zài）于底下没有跑台。

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Lokomat Pro 专业型下肢康复机器人

可穿戴机器人国外代表性产品有（yǒu）以色列（liè）公司ReWalk Robotics公司的（de）ReWalk系列，日本（běn）Cyberdyne公司（sī）的（de）HAL、美国Berkeley Bionics公司的eLEGS、新西兰Rex Bionics公司的REX。国内的创业公司，更多的（de）也是研发（fā）可穿戴式（shì）机器（qì）人的企业。

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HAL下肢外（wài）骨骼机器人（来源（yuán）：HAL官网）

在这（zhè）里我们统计了16家涉及外骨骼技术或外骨（gǔ）骼形态（tài）的（de）机器（qì）人企业，基本（běn）情况列表如（rú）下：

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*如未被收录入（rù）此表格的企业也可以联（lián）系动脉（mò）网，共同探讨。

数据来源：动脉网知识库、企（qǐ）查查、IT桔子

从康（kāng）复机器人类型来说，上肢与下肢是两（liǎng）个大类。其中外骨骼机器人的形态更多的适用于下肢。傅利叶智能创始人兼CEO顾捷表示，下（xià）肢的（de）形态是外（wài）骨骼的结构会（huì）比较适用于临床（chuáng），现（xiàn）在康复机器人是（shì）外骨骼的形态，上肢或者单关节（jiē）不一定是外（wài）骨骼的形态，机器人在医院的（de）康复训练方面，是绝对的刚（gāng）需，可以辅助治疗（liáo）师完成（chéng）训练，家（jiā）庭使用（yòng）可以实现功能性的（de）训练。

动（dòng）脉网记者曾经采访（fǎng）过的（de）睿瀚医疗、新加坡Roceso以及（jí）香港Zunosaki（HandyRehab）等（děng）企业（yè）均为（wéi）上肢外骨骼（gé）辅（fǔ）助（zhù）康复的（de）形式。

以Roceso为例，这家位于（yú）新加坡的上肢外骨骼（gé）手套研发商生产的软机器人解决方案为康复和日常生活中患有肢体运动功能（néng）障（zhàng）碍的患者提供功能（néng）性帮助。

据Roceso CEO王璐介（jiè）绍，上肢的难（nán）度在于，手部关节的细小和运动方向的（de）复杂（zá）。手肘（zhǒu）是比较（jiào）接近下（xià）肢（zhī）的180度（dù）运动，肩膀、手腕的运动维度（dù）可能360度（dù）都会有不同的方向（xiàng）。

而手指的难度在于每个人的手指（zhǐ）关节都有不一样的长度和运动方向（xiàng），所（suǒ）以刚性外（wài）骨骼不太适（shì）用于上肢的康（kāng）复，Roceso选（xuǎn）择以（yǐ）布料织物和橡胶为（wéi）主的柔性材料。

另外上肢外骨骼设计起来更复杂还有（yǒu）另一个（gè）原因，就（jiù）是上肢各关节协调运（yùn）动时的不（bú）确定性。下肢走路各关（guān）节的角度方向以及次序是可设定的，因此，对于（yú）下肢外（wài）骨（gǔ）骼来（lái）说（shuō），另（lìng）一（yī）个（gè）好处就是步态学习。

从材料（liào）和关节驱动来看（kàn），外骨骼（gé）也可（kě）以分（fèn）为柔性和（hé）刚性（xìng）两类。对于下肢来说（shuō），要（yào）支撑偏瘫（tān）、截瘫甚至残疾患者的（de）整（zhěng）个身体，达到行走的目的（de），还是只有刚性材料才能（néng）达到支撑（chēng）的强度（dù）。

柔性外骨骼的开发（fā）难度主要体现在动力传（chuán）递上（shàng），即如（rú）何安全（quán）准确的（de）输出力量，这又涉及（jí）到（dào）基于人（rén）工智能算（suàn）法的（de）模（mó）式识（shí）别。即通过穿戴传（chuán）感器数据，识（shí）别（bié）出步态周期中需要（yào）助力（lì）的时间点，并（bìng）自适应各种行（háng）走模式。

外骨骼（gé）机器（qì）人的控制模型（xíng）可以（yǐ）分（fèn）为感知层（céng）、控制层和决策（cè）层。其（qí）中，控制（zhì）系统需要确保外骨骼能快速（sù）准确的响应人体的各种动作（zuò），还要（yào）考虑外（wài）骨（gǔ）骼与（yǔ）不（bú）同操作者（zhě）之间的（de）默契，以适应不（bú）同操作者的运（yùn）动特点（diǎn），整（zhěng）体拥有较高的技术壁垒。

从公司（sī）定位来看（kàn），傅利叶智能并不算一家典型的外骨骼机器人企业，而是专注于研发多种形态的康复机器人公司，顾捷（jié）表示：“外骨骼（gé）机（jī）器人是（shì）从（cóng）形态上定义的一类机（jī）器人，这是比较（jiào）泛的概念（niàn），包覆在（zài）人的身体上的（de）穿戴式机器人可（kě）以叫做外骨（gǔ）骼，从（cóng）技术角（jiǎo）度（dù）来讲主（zhǔ）要用到机器人的技（jì）术（shù）、传感（gǎn）器的（de）技术、算法的（de）技（jì）术，属于比较宽泛的技术概念。”

傅（fù）利叶智能商务经理杨志豪告（gào）诉记者，傅利叶（yè）智能的外骨骼机器（qì）人产品（pǐn）的（de）控（kòng）制有好几种模式，一种是被动模（mó）式，机器人本身（shēn）设（shè）置了被动的轨迹，患者在穿戴上机器人后，可根据（jù）标准轨迹行（háng）走；另外（wài）也（yě）有主动模式，根（gēn）据采集（jí）的力学信号，进行助力行走。

“不同（tóng）模式针对不同康复期的使（shǐ）用者。被动模式是针（zhēn）对（duì）下肢（zhī）完全瘫痪的（de），比如说脊髓损（sǔn）伤的患者（zhě），然后（hòu）主（zhǔ）动模式更多的是针对（duì）偏瘫、脑卒中的患者，或者是非完（wán）全性脊髓损伤（shāng）的患者，应用场景不（bú）太一（yī）样。”

除了（le）被动（dòng）的轨迹训练、肌电信（xìn）号的捕捉，关（guān）于脑（nǎo）电形式（shì）控制行动的技术（shù）也正（zhèng）在突（tū）破（pò），以期更好地进行人机交互。包括Roceso、布（bù）法罗在内的几家企业均在（zài）此（cǐ）技术方（fāng）面有一定成果。布法罗已经实（shí）现使用肌电、脑电、肌脑电混合（hé）的技术产（chǎn）品化，并在CCTV1的（de）机智过（guò）人节（jiē）目中（zhōng）展（zhǎn）示（shì）了（le）以上技术（shù）。

主（zhǔ）要用于步态障碍，外（wài）骨骼可（kě）一定程度恢复行走能力

随着我国（guó）老年化进程加重，脑卒中患者（zhě）数量（liàng）持续上升。据（jù）2017年（nián）《中国脑卒（zú）中防治报（bào）告》公布的数据显示，我国每（měi）年约有246万脑卒中新发人群，并以（yǐ）每年8.7%的速度持续上升。其中高达75%卒中幸存者存有着不同程度的运（yùn）动功能障碍（ài）。

然而，上述数据也仅仅是需要康复的人群中的一部分，在外骨（gǔ）骼机器（qì）人的适应症方面和功能方面，一般应用于由脑卒中、脑瘫、帕金（jīn）森（sēn）、脊（jǐ）髓损伤等神经（jīng）退行性疾（jí）病引起（qǐ）的步态（tài）障碍。

一个人如果（guǒ）失去了独立行走的（de）能力就需要专门找人去看护，对家庭来说需要投（tóu）入较大的看（kàn）护费用。北航教授、大（dà）艾机器（qì）人的创（chuàng）始（shǐ）人（rén）兼CEO帅梅在机器人领域深（shēn）耕了十几年，她认为，研发外骨骼机器人真（zhēn）正帮助到无（wú）法行走的（de）患者康复，一定程度上是（shì）“康复一人幸福全家（jiā）”。

“对（duì）于脑卒中病人来说，这些障碍可以通过康复训练的方式得到改善，甚至恢复。因为大脑是具有可（kě）塑性的（de），通过重复性的大量的训练（liàn），大脑里面会形成新的神经回路，症状得到改善，这就是所（suǒ）说的康复（fù）训练。”

目前，大艾机器人与与国内顶尖的康复（fù）团队合作（北京积（jī）水潭医院、北京（jīng）宣武医院、301医院（yuàn）、国家康复辅具研究中心等），已（yǐ）进行了2000例临床患者应用，据帅梅透（tòu）露，目前机器人应用的康复（fù）效（xiào）果已有数据可证，数据将作为（wéi）研究成果（guǒ）发表相关（guān）文献。

王璐表示，在外（wài）骨骼（gé）用于下肢康复（fù）效果（guǒ）方面。国际（jì）上的一些会（huì）议（yì）有很（hěn）多研究者（zhě）用（yòng）Rewalk或者用ekso来做（zuò）研究。针对手部康复而（ér）言，有研究显示，相比较单关节运动，针对日常生（shēng）活行（háng）为(ADLs)的“脑部功能区域（yù）学习（xí）”，不仅会提高病人的积极（jí）性, 而且会提高（gāo）康复效果。

“外（wài）骨骼的好处在于至少使患者动起来了，动起来之后至少（shǎo）患者（zhě）体内（nèi）脂肪就，尤（yóu）其腹部的脂肪就会减（jiǎn）少（shǎo），相应地也会减少一些（xiē）病人得其它病（bìng）的几率。”

在访（fǎng）谈（tán）多（duō）家外骨骼企业后，我们（men）总结出，外骨骼这一形态（tài）的机（jī）器人（rén）主要针（zhēn）对脑卒中、外（wài）伤或术（shù）后神经损伤所致肢体（tǐ）功能障碍患者，帮（bāng）助截瘫（tān）或（huò）偏瘫（tān）的病人（rén）恢（huī）复（fù）上肢机能或下肢行（háng）动能力。

当然，在（zài）健（jiàn）康领（lǐng）域，也有利用外骨骼机（jī）器人增强人（rén）体运动能力（lì）的企业，如博（bó）灵（líng）机器人。据博灵机器人CEO张萌（méng）介（jiè）绍，外（wài）骨骼机器人应当是主动适应、主动帮（bāng）助人的（de）机器人设备，因此，博灵机器人的使用场（chǎng）景（jǐng）并（bìng）不（bú）局限（xiàn）于如康复之类（lèi）的某一个具体的场景。

与医疗器械不同，博灵机（jī）器人目前瞄准（zhǔn）了两大场景，一是（shì）当用（yòng）户的行（háng）动或（huò）运动能力有所下降时，通过帮助使用者提升（shēng）运动能力和运（yùn）动（dòng）量的方式，来（lái）帮助（zhù）他（tā）更好地（dì）管理自（zì）己的体重，从而（ér）更好地（dì）管理（lǐ）自己的健康；二是运动健身领域，通过（guò）为用（yòng）户提供外骨骼机器人产品，运动健身机构（gòu）能够提（tí）供有（yǒu）效、量化的身体评估测量分析，并提供运动规（guī）划，帮助健（jiàn）身房实现个性化服务，升级迭代。

除（chú）了步态障碍（ài）的康复外（wài），创瑞基金投资总（zǒng）监李弘燚（yì）表示，针对正（zhèng）常人增强负重避免肌肉（ròu）损伤或者柔性材料增强正常（cháng）人的运动（dòng）能力（lì）的外骨骼应用，也是比较有（yǒu）前景的方向。