《流浪地球2》再一次让人们为国产科幻电影喝彩。科幻距离现实到底有多远?在电影中频频出现的人体外骨骼,其实在现实中已经存在,只是用途不一。大江资讯记者了解到,芜湖早在几年前,就开始对外骨骼机器人进行研发。
外骨骼机器人
Exoskeletonrobot
外骨骼机器人是集机械、控制、传感与信息技术,为穿戴者提供关节助力的智能装置。
在2021年第十届中国(芜湖)科普产品博览交易会上,就曾展出过外骨骼机器人的相关产品。2023年2月18日,在安徽工程大学“人机自然交互和高效协同技术”安徽省首批新型研发机构,大江资讯记者见到了咱们芜湖处于研发阶段的外骨骼机器人。
在实验室,记者看到一名男同学正穿戴着一组装备,在步道上行走。安徽工程大学人工智能学院副教授汪步云介绍道:“这是下肢外骨骼助力机器人。这种机器人绑缚在人体下肢外侧,能够帮助人助力行走,可以用于助老助残。”他告诉记者,这套装备主要由外骨骼背包、智能拐杖和下肢外骨骼的关节等部分组成,其中外骨骼背包主要放置电池和驱动单元,智能拐杖主要起到交互和稳定作用,下肢外骨骼也分别对应了人体的髋关节、膝关节和踝关节,用于关节助力。
目前,该项目团队研发的外骨骼机器人,可支持非结构环境下行走、站立、转体、上下台阶、上下斜坡等动作,可适应水泥、硬质泥土等复杂地面。
汪教授告诉记者,下肢外骨骼机器人大体分为三类:助力行走型、康复型和负重行走型。“其中康复型可以帮助一些脑卒中患者建立下肢肌肉和脑神经的重塑关系,进而恢复行动能力。另一种负重行动型,主要用于重载物质的搬运,其中还有细分的聚力型外骨骼机器人。比如说用于送快递,背重型货物上楼。”
汪步云表示,除了下肢外骨骼机器人,还有上肢外骨骼机器人和全身外骨骼机器人,目前芜湖的外骨骼机器人尚在研发阶段,且多用于助力行走和步态康复医疗。“像电影里的《流浪地球》中的外骨骼装甲属于全身外骨骼机器人,其实现实也有,比如说美国雷神公司的XOS2外骨骼就属于这类。”
汪教授所说的也正好反映出,在现实生活中,外骨骼正在逐渐走近我们,无论是军事应用还是生产生活,都在探索外骨骼的发展之路。电影《流浪地球》让我们真实看到了外骨骼的不同应用场景。无论哪种类型的外骨骼,其目的都是增强和改善人体的功能或能力。
“目前还有一些关键的科学问题、共性关键技术有待解决,当前还处于技术的研发和产品孵化的阶段。随着研究的深入和技术的精进,未来一旦普及,随着老龄化社会的到来,未来外骨骼机器人将能帮助老年人改善生活质量,在生活和家庭中大有可为。”汪教授表示。
值得注意的是,就在《流浪地球2》上映前不久,2023年1月18日,工业和信息化部等十七部门印发了关于“机器人+”应用行动实施方案的通知。其中也明确提到了对发展外骨骼机器人的支持。与电影中稍有不同的是,工信部此番实施方案将外骨骼机器人的发展放在养老服务方面。
大江资讯记者还了解到,2021年,芜湖市就已成功入选康复辅助器具产业第二批国家综合创新试点城市,立志打造形成具有示范性的康复辅具智能产业集群,并加快推进向试点区周边辐射。
也许,芜湖研发的外骨骼机器人,未来走入更多的家庭为人们和家庭提供便利和康复助力,或许并不遥远。