外骨骼技术的进步将为行动力的增强提供新答案
60岁的刘娜一直喜欢运动。但这几年,每次爬山时,她都越来越明显地感觉到,膝盖和双腿已经不像年轻时那样有力。
前不久,在天津堆山公园的一次体验活动中,她第一次穿上了一款外骨骼设备。
“刚开始我还有点担心,觉得这种东西会不会特别沉、特别笨重。”她说。
但真正穿戴完成、开始爬坡后,她很快发现,腿部像是被一种温和的力量轻轻托了起来。
“走路明显轻松了很多,仿佛找回了年轻时的感觉。”
如今,曾经只出现在科幻电影里的外骨骼设备,正在逐渐走进普通人的户外运动和日常生活。
天津工研科技发展有限公司总经理邱晓宁介绍,这款最新研发的外骨骼设备整机重量仅2.4公斤,可以折叠收纳。
为了减轻穿戴负担,研发团队采用了3K碳纤维(885650)打造力臂结构,让设备在保持轻量化的同时,依然能够稳定输出动力。
对于大多数体验者来说,数据参数或许较难理解,但是“存在感的消失”却让人印象深刻。
“刚看到设备的时候,我觉得它肯定很重。”刘娜说,“但戴久了以后,甚至会慢慢忘记它的存在。”
在爬坡和长距离步行过程中,这款外骨骼能够根据人体动作自动调整动力输出。当穿戴者开始上坡、抬腿或加速时,设备会迅速感知动作变化,并提供相应助力。
研发团队介绍,其核心在于一套“自适应”系统。
“你不需要刻意去配合它,它会主动适应你的步伐。”参与研发的电控算法工程师李悦说。
这一系统背后,是基于中国人步态数据建立的“大模型+小模型”算法体系。
所谓“大模型”,对应的是大量中国人在身高、步幅、步态等方面的普遍数据;而“小模型”,则进一步细化不同个体之间的差异。
借助多维传感器(885946)与实时算法,设备能够在30毫秒内完成动作识别与步态同步。
5月28日至5月31日期间,这款外骨骼设备将在天津市国家会展中心National Convention and Exhibition Center(Tianjin)举办的世界智能产业大会(World Intelligence Expo)上亮相。本届大会将吸引超700家企业参展,现场发布200余项创新成果与研究报告。
在全球范围内,外骨骼设备也正在从实验室逐渐走向更加日常化的应用场景。
过去,这类设备更多用于军事、工业或医疗康复领域。但近年来,随着轻量化电机、AI识别与可穿戴技术的发展,户外辅助运动开始成为新的方向。
一些国际品牌已经开始尝试将AI地形识别、自适应动力系统等技术应用于登山和徒步场景。
例如,一款名为VIGX π6的户外外骨骼设备,已经可以通过AI地形相机提前分析地面情况,并动态调整动力辅助。
另一款名为Hypershell X Ultra的产品,则能够根据雪地、沙地、爬坡等不同环境切换模式。
而天津工研科技的研发团队更关注的,则是“普通人真正是否愿意长期穿戴”。
“很多外骨骼其实功能很强,但普通人不会每天背着一个很重的设备出门。”邱晓宁说:“我们更想做的是一种真正能够进入日常生活的产品。”
目前,这款外骨骼已经完成研究定型和小批量试产。
研发团队已经在公园、养老院等场景展开测试,并计划在天津盘山景区进一步开放体验。
对于研发团队来说,户外运动只是开始。
随着老龄化程度加深,以及康复需求不断增加,他们希望未来外骨骼能够进一步进入养老、医疗与社区服务等领域。
在临床康复应用中,外骨骼已广泛用于偏瘫、截瘫、脑卒中患者的步态训练。
天津大学脑机交互与人机共融海河实验室研发的“神工”系列已成为国内乃至全球脑机接口(886047)外骨骼领域最具代表性的成果之一。其中,神工-神行于2024年6月20日在2024世界智能产业博览会上正式发布,它所采用的助行技术打破了国际上在传统肌电驱动外骨骼领域被长期垄断的局面。
天津大学的“神工”系列外骨骼还创造性地将非侵入式脑机接口(886047)与外骨骼结合,研发的设备已在天津市当地的医院(884301)为3000余名脑卒中患者提供康复训练,并在社区为老年人提供体验服务。
国家统计局发布数据显示,截至2024年末,全国60岁及以上人口为31031万人,占全国人口的22.0%。2022年9月20日,国家卫健委老龄司司长王海东在新闻发布会上表示,预计2035年左右,60岁及以上老年人口将突破4亿,在总人口中的占比将超过30%,进入重度老龄化阶段。
越来越多的人开始重新思考一个问题:当人老去之后,是否还能继续自由行走、运动。而外骨骼等具身智能产品,也许正在试图给出一种新的答案。
(中国日报天津记者站 记者:闫东洁 实习生:孟嘉瑞 陈祎鋆 李叙锦)
