工业外骨骼,人类进化新方向

工业外骨骼,人类进化新方向
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外骨骼机器人可能才是人类和机器共存的「真」未来 。
作者|FounderPark
6月2日 , 人类史上第一位赛博格——彼得·斯科特-摩根去世 , 享年64岁 。 在1984年出版的《机器人革命》中 , 彼得就曾预言有一天人类会走向「强化人」的道路 。
只是目前看来 , 赛博格(结合了有机体与电子机器的生物)看起来还有些遥远 。
但 , 人机结合的另外一种形态——外骨骼机器人已经开始变成现实了 。
作为一种人机结合的可穿戴机器人 , 外骨骼机器人随着其产品性能的提升和成本的进一步下降 , 正在打开更多的市场空间 。 除了医疗和军用市场 , 目前在泛工业领域 , 外骨骼机器人有望成为提高生产效率的重要工具 , 其部署增长迅速 。 根据全球科技市场咨询公司ABIResearch的数据 , 工业类外骨骼将在2028年占据整体市场营收一半比重 , 而出货量将占整体出货量一半以上 。
工业外骨骼机器人的时代正在到来 , 家用外骨骼机器人的时代也即将来临 。
外骨骼机器人是如何完成人机协同的?目前都在哪些场景应用?穿戴外骨骼送外卖是否靠谱?什么时候 , 我们每个人都能拥有一套外骨骼呢?
7月28日 , 在极客公园的Rebuild2022 , FounderPark的两位主播和傲鲨智能创始人&CEO徐振华一起聊聊外骨骼机器人的进展和未来 。
工业外骨骼,人类进化新方向
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徐振华做客极客公园的「Rebuild」栏目|来源:直播截图
01
外骨骼机器人
的应用场景
FounderPark:外骨骼机器人是怎么来的?目前主要有哪些种类?
徐振华:上世纪60年代 , 美国通用电气制造了第一台外骨骼机器人 , 主要目的是增强人类的力量 , 解决人的耐力和体能问题 。 由于技术与材料的限制 , 当时的机器人有几吨重 , 使用液压装备 , 通过传感器增强人力量 , 属于实验级产物 。
随着基础材料的进步 , 现在外骨骼机器人使用的驱动设备逐渐小型化、轻量化 。 2011年 , 美国军方公司SARCOS以当时的技术造了一台更加小型化的外骨骼机器人 , 以全液压的形式运作 , 包括了下肢、腰部、身体、上肢等全方位关节的覆盖 , 能够让穿戴者举起80公斤到90公斤的重量 。 设备自重在150公斤左右 , 完全依靠外部电池运行 。 这个机器人和电影里的钢铁侠有点像 , 但是不能飞 , 能够在地面上正常地行走、跑步 , 包括拿取重物 , 这也是现在大家经常讨论的外骨骼机器人的雏形 。
从架构上来看 , 外骨骼机器人分为两大类目 , 一种是刚性外骨骼结构 , 另一种是柔性外骨骼结构 。
柔性外骨骼主要的驱动单元来自于一些人工机构 , 包括柔性驱动的产品 , 目前还是在实验室阶段 , 很难在市售的零部件上找到 。 目前总体上没有太多的柔性外骨骼 , 还没有商业化 。
目前比较商业化的是刚性外骨骼 , 有很多类型 。
第一种是电液伺服 , 本质上是一种液压外骨骼 , 使用电液伺服以后可以做到很高的能量密度和力矩输出 。 是一种非常优秀的动力单元 , 但是成本很高 。 大家平时熟知的波士顿动力——可以翻跟斗的机器人 , 使用的就是电液伺服单元 , 这些单元早期都来自于战斗机上的一些部件民用化 。
第二种是伺服气动 , 目前费斯托这样的公司有非常好的解决方案 。 但是总体来说 , 因为伺服气动方案管路的安排 , 包括气体本身的可压缩性 , 气源、气体的保存都是难题 , 伺服气动外骨骼相对较少 , 日本有个别厂家可能会做一些特殊的气动机构 , 但本质上是一个气囊 , 是一种简化的气动单元 。