轉自中國科學報
外骨骼機器人助力圣火傳遞。AI繪圖
巴黎奧運會上,36歲的法國網(wǎng)球運動員凱文·皮耶特(Kevin Piette)身穿機械外骨骼傳遞圣火的視頻廣為流傳,很多人對該技術表示驚嘆,將其譽為“奧運會上令人感動的時刻”。
11年前,一次事故導致凱文·皮耶特截癱。但這并未阻止他投身運動,此后他仍以殘疾人運動員的身份走上賽場。奧運圣火傳遞中,凱文·皮耶特在民眾的熱情陪伴下,高舉奧運圣火在巴黎西北部普瓦西的街道上微笑前進。這被媒體稱作“奧運會歷史上的一座里程碑”。
“大腳板”大放光彩
凱文·皮耶特在機械外骨骼幫助下傳遞圣火的畫面引發(fā)大量鼓舞人心的評論。這段視鏡頭被譽為“先進技術帶來積極實踐”的典范。一名用戶說:“太神奇了。想象一下,外骨骼還可能變得更薄、更輕?!币灿腥苏J為皮耶特參加奧運火炬?zhèn)鬟f證明了“人類精神和技術創(chuàng)新的力量”。
資料顯示,凱文·皮耶特使用的是法國“行走工藝”公司最新研發(fā)的個人外骨骼。據(jù)“行走工藝”公司稱,這是首次利用自平衡個人外骨骼裝置完成奧運火炬?zhèn)鬟f。這一突破或將改變行動不便者與環(huán)境互動的方式,為他們的日常生活乃至完成更復雜的任務提供便利。
“巴黎奧運火炬?zhèn)鬟f用到的機械外骨骼屬于康復機器人,僅從科技含量上說,它并沒有特別的地方。”電子科技大學人工智能研究院副院長、布法羅機器人科技(成都)有限公司首席科學家程洪告訴《中國科學報》。
因為長期從事康復機器人領域的相關研究,程洪對“行走工藝”公司這款產(chǎn)品比較關注,也有一定的了解。
據(jù)程洪介紹,“行走工藝”宣稱自己是國際上第一個穩(wěn)定直立的外骨骼機器人。實際上,新西蘭一家公司更早就研制出雷克斯(Rex Robotic Exoskeleton)機器人外骨骼。雷克斯由一雙仿生機械腿組成,專門用來幫助坐輪椅的患者,不僅可以讓病人站立、步行,甚至可以上下樓梯和爬斜坡。
“‘行走工藝’公司的產(chǎn)品采用‘大腳板’技術路線。它的優(yōu)勢是著力面積大、支撐穩(wěn)定、平衡性能好?!背毯檎f,“但缺點是需要犧牲一些靈活性,場景適應性能較差。”
在網(wǎng)上流傳的視頻中,凱文·皮耶特走得很慢,而且還有點“晃晃悠悠”。
“這就是因為‘大腳板’的問題?!背毯檎f,“因為機器人的‘腳板’做大后,其他方面的性能就會受到限制?!?span>
整體水平不輸國外
程洪認為,機械外骨骼協(xié)助殘疾運動員傳遞奧運圣火,其運動精神和科技力量讓很多人感動,但這一行為的“造勢”或“作秀”方面的意義更大。它能引起更多的人了解和關注該技術應用。
實際上,我國在2015年第九屆全國殘疾人運動會,就展示過相關技術。
“2015年全國殘疾人運動會在陜西舉行,我們的運動員就使用了類似的技術點燃火炬。2018年,中央電視臺《機智過人》欄目也報道過相關技術?!背毯檎f,“總體上說,巴黎奧運的外骨骼機器人和2018年《機智過人》欄目報道的技術相當。”
程洪認為,在康復機器人領域,中國的技術和產(chǎn)品“一點都不輸國外”,只是中國沒有選擇‘大腳板’技術路線而已。
“在整體水平上,我國目前已經(jīng)超越國外了。但單項技術上,比如電機技術,或某些定制化產(chǎn)品中,國外某些產(chǎn)品有自己的優(yōu)勢。定制產(chǎn)品面向特殊場景,會突出某些自己的特色?!?span>
拓展人類活動空間
康復治療要面對很多不同的場景,對機器人普適性、靈活性要求更高。因此,“行走工藝”公司這種大腳板技術路線在臨床中很少見到。
“因為它(大腳板)跟實際應用有差距,安全性方面也有待改進。”程洪說,臨床應用的產(chǎn)品要保證絕對安全,大腳板雖然相對穩(wěn)定,但仍有可能跌倒,而且跌倒后摔得比較嚴重,也更難站立。
我國很多醫(yī)院以前采購過國外的康復機器人,包括一些固定的,協(xié)助步態(tài)訓練的機器人。
“現(xiàn)在這一領域國產(chǎn)技術和產(chǎn)品占據(jù)主流了。”程洪說,“康復機器人要面對不同的‘亞??啤?。比如,面向手腳不便的老年人,面向ICU患者,面向偏癱、截癱患者。不同人群、不同場景對機器人的需求千差萬別。點燃巴黎奧運圣火的機器人屬于定制,在其他場景幾乎無法使用?!?span>
目前,康復機器人的適用性還有待提高,一方面,研制精準適用多場景的機器人還存在挑戰(zhàn)。另一方面,外骨骼穿戴的舒適性也有可優(yōu)化空間。此外,未來康復機器人的成本也需降下來,讓普通民眾都用得起。
程洪介紹說,以前到國外看到很多殘疾患者,在大街上坐著輪椅到處走,但國內(nèi)的大街上殘疾人并不多見。深入這個領域后才知道,其實中國的殘疾人并不少,只是很多殘疾人因為各種原因“走不出去”。
“外骨骼是最好的助殘和康復方式,未來外骨骼機器人可以,更穩(wěn)定、更靈活,適應更多的地形,能讓行動不便者像正常人一樣逛街、爬山、運動、娛樂,勇敢走出戶外,拓展生活空間?!背毯檎f。