中国自主研发出有“触觉”的机器人

程子彦

傅利叶智能开创外骨骼机器人新时代

“周末的夜晚原本是热闹的，然而对于现在的我，只是一个同样不能动的一天。已经躺了24天，失去一切的我就像个废人。”2012年10月26日，潘静在她的个人社交平台上这样写道。

潘静是一位舞者，2012年10月2日的一场车祸让她脊椎受伤，从此只能在轮椅上度日。对于潘静来说，重新站起来是她受伤4年多来最大的梦想。

潘静的梦想或许能变成现实。2017年3月17日，一家诞生于上海张江高科的本土高科技公司——上海傅利叶智能科技有限公司（下称“傅利叶智能”）在上海推出Fourier X1下肢外骨骼康复机器人，主要针对像潘静一样的下半身瘫痪的患者，帮助他们实现坐、站、行走、上下楼梯等基本功能。

那么，到底什么是外骨骼康复机器人？外骨骼康复机器人在国内发展到怎样的阶段？通过外骨骼康复机器人，潘静真的能站起来吗？

价格低于国外2/3以上

外骨骼机器人，又称动力外骨骼系统，也称“可穿戴机器人”，是将机电一体化、生物力学、人体传感网络、步态分析等多领域科技融合而成的产物。在外骨骼机器人的应用上，目前主要被两家国外上市公司——以色列的ReWalk Robotics、日本的Cyberdyne占据。

Wintergreen Research发布康复中心机器人行业报告（包括康复机器人、主动型假肢、机器人外骨骼等）显示，到2020年全球外骨骼机器人的市场将大于18亿美元。结合虚拟现实和力反馈技术的外骨骼系统，已成为当今科技领域的热点。

据中国残联统计数据显示，截至第二次全国残疾人抽样调查，2010年末中国各类残疾人数为8500万人，占全国总人口约6%，其中肢体残疾2472万人，占比最大。

据傅利叶智能CEO顾捷介绍，康复机器人能通过机器带动患肢进行重复迭代运动，从而对控制肢体运动的神经系统进行刺激和重建。

今年4月，傅利叶智能将作为唯一的中国企业被邀请参加在美国凤凰城举办的全球可穿戴机器人技术年会，并作主題演讲。

之所以在国际上如此受关注，主要是因为傅利叶智能自主研发的Fourier X1，具备为下肢残疾患者提供有“触觉”这个突破性技术。

如何让机器人拥有“触觉”？傅利叶智能CTO徐振华向《中国经济周刊》记者介绍，外骨骼机器人的核心技术包括感知和交互技术。外骨骼机器人设备穿戴在人身上，所以不同于工业机器人，它是让机器人与患者、环境三方之间都实现交互。Fourier X1通过19个不同的传感器和11个分布式CPU模块，能够“感知”患者在步行中的变化，“思考”患者的意图并通过电机帮助患者“执行”步行动作，通俗来讲就是使得机器人拥有了“触觉”。同时，机构上还设计了直观的指示灯，可以看到患者的力量变化。

此外，国外的两家外骨骼机器人价格高昂，平均一台机器人的价格在60万元～100万元，普通百姓购买压力极大。而傅利叶智能此次发布的下肢外骨骼机器人Fourier X1产品，据估算，投入市场后其价格将为国外同类产品的1/3至1/5。

核心技术自主研发

要拥有“触觉”，就需要运动控制卡来控制电机实现力反馈。在整个研发中，让徐振华“最痛苦”的，就是关于运动控制卡的决定。

研发之初，徐振华曾考虑使用国外的运动控制卡，用起来方便，也可以加快产品研发进度。但是如果用国外的运动控制卡，不仅价格贵，而且无法掌握核心技术。若做深层次开发，对方不开放底层的代码，进一步的研发就会被牵制。

徐振华对《中国经济周刊》记者回忆道：“做这个决定很难，因为一个很现成的东西就放在你的面前，你可以去使用它，但是它有很多不好的地方。如果你抛弃它重新开始做，可能需要更多的时间，而且要冒更多的风险，甚至不知道能不能做出来。当时心理压力特别大。”

自主研制有可能多花四五个月的时间，而且研发成本还得增加。不过为了核心技术不被国外牵制，团队还是决定自主开发运动控制平台。这对于一个创业公司来说，无疑是一个巨大的挑战。

经过三个月的努力，徐振华带领研发团队成功开发出了自己的运动控制平台，不仅摆脱了国外的牵制，还突破了一些关键技术。比如优化和建立外骨骼步态曲线的数据库，设计全新的模块化电池管理系统等。

业内专家认为，Fourier X1是中国真正意义上的首款商用化的外骨骼机器人，在国内实现了该领域零的突破。

其实早在2016年12月，傅利叶智能就曾发布其自主研发的首款上肢协作型康复机器人Fourier M2，首次在国内将协作型机器人引入康复医疗领域。目前，Fourier M2已经在华山医院、瑞金医院等地应用，并迅速在全国20多个城市落地。

瑞金医院康复科主任谢青接受《中国经济周刊》记者采访时表示：“随着机器人制造技术和智能技术的不断改进与发展，在康复领域的需求和应用会越来越广泛，智能化的康复治疗也许在未来将会更多地代替人力的治疗。”

为了能让每个病情不同的残疾人都像正常人一样行走与生活，产品还需要大规模临床试验，收集更多患者的试用数据，进行技术迭代。不过，顾捷信心满满：“虽然国外起步早于我们很多年，但目前我们的技术和国外是在一个水准上的。”

对于潘静来说，这更是她的希望，“虽然这款机器人还有很多待完善的地方，但是至少5年内应该有希望让我重新站起来。”