工业外骨骼，人类进化新方向( 五 ) 外骨骼机器人可能才是人类和

FounderPark：人和机器协同的时候，反馈机制是怎么形成的，机器是如何感知到人的动作的？
徐振华：外骨骼一般包括两个交互，第一个是外骨骼和人的交互，第二个是外骨骼和环境的交互。
外骨骼和人的交互，交互方式可以是千差万别的，各有各的做法。有人用IMU传感器（加速度计和陀螺仪传感器的组合）来判定人的姿态，其实跟大疆的无人飞机差不多，用位置传感器获悉飞机的姿态，外骨骼也会有类似的东西可以感知姿态；也有通过压力传感器来检测外骨骼和人之间的相对压力来控制的；更高级的话，可以通过肌肉电信号来控制；甚至有一些大学通过非侵入式的脑电来做外骨骼控制，现在可以用OpenBCI的国际开源套件，在github上找一些代码就可以去做，很容易入门，但不适合商用。因为商业化讲究的是安全可靠、成熟、成本可控，包括在恶劣环境下都可以使用。
目前在泛工业领域商业化的方案还是通过位置传感器，一般通过双编码器或者是更多编码器去获得位置信息，通过位置信息来预判人体的运动姿态。每家的做法不同，数据系统和算法不同，无论哪一种技术，目标都是一样的，就是要提前预判人的姿态。机器人的响应速度、传感器的传感精度是远高于人的反应速度的，所以提前预判是没问题的，但是要判断准确还是挺难的。因为穿戴外骨骼的人，尤其是工业领域，动作比较多，各种情况都有，需要去做很多的预判。
相比腰部类，下肢类的外骨骼会复杂一点，不像腰部类的单靠位置传感器就可以获得信息。由于下肢类是全身类型的骨骼，一般要在足底安排更多的足底压力传感器，知道人走路时的重心分布情况，包括从足根到足弓到足尖的压力变化情况，再通过逆向运动学去反推一些力学参数。所以下肢类的外骨骼会更加复杂一点，一般偏重载的场合用的多一点。
FounderPark：外骨骼机器人的产业链目前成熟了吗？
徐振华：目前行业还没有形成标准的供应链。
外骨骼产品本身比较新，很多设计和应用也是，它使用的减速机的排布方式，包括减速机本体的结构，和工业类的外骨骼是完全不一样的。早期也尝试过使用一些标准的减速机来做外骨骼，可以做出来，但是不是最优的设计，一旦要将这些产品进行优化、商用化以后，就会面临很多的问题。比如我们的外出外骨骼应用是穿戴式设备，它对重量是比较敏感的，所以不可能去使用钢制减速，重量基本上已经决定了很多事情无法进行了。
另一方面，因为人穿戴外骨骼之后，人体边上要带一些电机配套的设备，肯定不能太宽，不能像机械臂一样的间有电机突出来，旁边也有电机，那样会限制人的运动，影响行走，转动惯量的计算也会出现问题，所以需要做得非常小巧、贴身。在这些限制条件下，已有的减速单元都用不了。很多减速器需要做定制，包括电机本体也需要做一些小型化、功率密度高的定制，来适应不同的设计。从伺服原理的角度来说，工业机器人的三大核心部件还是在的，比如电机的本体、编码盘、反馈单元，包括伺服运动控制单元、经典的控制理论以及PID都还是有的。
但总体来说，外骨骼的供应链不是那么的成熟，需要公司自己花很多的时间去做一些非常底层的工作，比如我们会直接设计减速箱里的单个齿轮，包括很多开模所需要的工作。这种做法可以降低一些成本，因为我们的应用场景是一些偏工业的场景，而不是医疗的场景。医疗场景的产品毛利率比较高，产品售价也会比较贵，相对来说工程开发的成本空间会大一些。但是工业品强调的是大规模应用，比如平时所面临的一些煤矿或者航空公司的企业，产品使用人数是在百人到千人的级别，这个时候产品的成本就尤其重要。所以我们的整体设计全部要围绕着低成本设计去做，要保证这是一个人人都用得起的产品，在产业上才会有意义。