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外骨骼:

從“酷技術”到“好產品”

康 朴 徐鶴桐
2026年03月13日08:04 | 來源:人民網-人民日報海外版
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  客商在浙江省義烏市全球數貿中心試穿外骨骼機器人科技裝備。
  呂 斌攝(人民圖片)

  湖南首屆外骨骼登山挑戰賽參賽者穿戴速行髖關節助力外骨骼合影。
  受訪企業供圖

  極殼研發場景。
  受訪企業供圖

  說起外骨骼,你可能並不陌生——爬泰山時幫游客輕鬆登頂的裝備,醫院裡幫偏癱患者重新邁步的康復器械,物流園區裡工人搬重物時的輔助“鐵腰”……

  簡單說來,外骨骼就是一種“穿在身上的機器人”。它一般貼附在腰腿部,通過電機、傳感器和控制系統的默契配合,為人體運動提供外部動力——想省力時它幫你使勁,走不動時它推你一把,走不穩時它扶你站直。

  外骨骼產品過去主要應用在軍事、醫療領域,前者助力增強士兵行軍能力、提升作戰效率,后者則用於輔助神經損傷、骨折等行動障礙患者的康復訓練。今天,隨著技術快速發展,外骨骼已經走進日常生活。從科幻片裡的“鋼鐵戰衣”,到普通人腰上的“第二根脊椎”,中國外骨骼企業正把“酷技術”變成“好產品”。

  

  程天科技:

  “沒有供應鏈,我們就自己來做!”

  “外什麼?”這是程天科技創始人王天在創業之初最常聽到的疑問,“那時候跟人介紹外骨骼都很費勁。”

  程天科技成立於2017年,早期專注於醫療康養領域外骨骼產品,現已構建涵蓋核心元器件、多維度產品系列與智能化解決方案的平台化產品體系。

  “醫療康養領域外骨骼產品需要承載人體重量、實現多關節聯動,又要適配患者的個體差異,還要保障設備的安全性,不給患者造成二次傷害。不論從設計還是系統復雜度上看,這都是難度很大的賽道,光研發涉及的學科門類就有十多個。”王天說。

  為啥偏要“啃硬骨頭”?王天的想法很朴素:“誰家沒個老人?人一老,難免腿腳不方便,最后只能被困在輪椅和拐杖上。我們就想試試,能不能用外骨骼給老年人一個新選擇,讓老年人也能自由行動。”

  確立了方向,接下來就是技術攻關和產品打磨。

  “干什麼,怎麼干?”程天科技一開始就面臨“沒供應鏈”的困境。“當時沒人願意為這個小眾賽道配套。”王天打了個比方,“別人有多大鞋,我們就得長多大腳。”

  對於企業而言,沒有穩定且適配的核心元器件,規模化生產便無從談起。“沒有供應鏈,我們就自己來做!”王天帶著團隊,從2017年啟動第一代產品設計,到2022年拿下國家藥品監督管理局的醫療器械注冊証,程天科技用了整整5年。5年裡,他們自主研發了減速機、驅動器這些外骨骼的核心部件,實現從設計到生產的全鏈條自主可控。同時,他們聯手浙江大學等高校,把前沿的腦科學研究,變成了實驗室裡下一代產品的技術儲備。

  “企業的技術更偏重結合用戶場景和用戶任務,科研單位可以聚焦創新探索,高校則更擅長在產品未來迭代的技術路線中形成突破。”王天認為,產學研結合,才能在這條路上走得更遠,把產品做得更好。

  如今,這條“窄路”已經被程天科技走成了“通途”。憑借“勁兒大、腦子靈、站得穩”等優勢,程天科技的外骨骼機器人已走進全國上千家醫療機構。截至目前,累計服務人次已超過91萬。更值得一提的是,他們還參與了醫用下肢外骨骼機器人行業標准的制定,成為國內康復外骨骼領域頭部企業。

  不過,最讓王天和團隊驕傲的,不是堆起來的數據,而是一個個暖心的故事。

  “有個5歲的小朋友,因為早產腦損傷,小腿肌肉張力異常增高,走路始終踮腳、難以停下且極易摔倒。第一次穿上我們的外骨骼,腳跟竟然穩穩地落地了。”從那以后,程天科技陪著這個孩子一路成長,幾年過去,“現在他走路的姿態,已經和普通孩子沒什麼兩樣了。”

  前沿技術方面,程天科技也持續突破,其新一代康復外骨骼已融入腦機接口、植入式脊柱神經電極、肌肉電信號感知等先進技術,你只要“想一想”,設備就能感知你的意圖,實現更高效的康復適配,該領域研發獲得國家重大專項支持,前期實驗已全部完成,目前進入臨床應用階段,正注冊申報相關醫療器械。

  其中,一款針對完全脊髓損傷患者的產品臨床效果顯著。這類患者脊髓神經斷裂,單線神經無法再生,過往醫療手段難以改善下肢癱瘓、無肌肉張力的狀態。程天科技為患者在脊髓斷面植入16通道電極,通過手術定位對應神經靶點,利用信號激活相關肌肉群,配合外骨骼協同運動,經4個月康復訓練,該類患者能實現獨立站立與自主行走。

  從核心元器件攻堅到產品落地,程天科技的每一步都走得扎實而堅定。談起外骨骼的未來,王天的言語中滿是期待:“我們堅信,外骨骼會變為人類的新‘器官’,只要有人活動的場景,外骨骼就會為人們提供助力。”

  極殼科技:

  “只要人需要走路的地方,它都能搭把手”

  “外骨骼還能這麼輕?”

  這是不少人第一次見到極殼科技產品時的反應。畢竟,在很多人的印象裡,外骨骼還是那種“鋼鐵骨架、液壓驅動、看著就沉”的工業設備。

  但在極殼科技創始人孫寬眼裡,外骨骼不該隻待在工廠和醫院裡。“我們就琢磨一件事:怎麼把‘工業級的外骨骼機器人’,變成普通人能買得起、穿得出去的‘消費級日常裝備’”。

  錨定“日常”,這在全球都是極具開創性的賽道。極殼科技首先要做的,就是為外骨骼產品“減重”。

  “傳統外骨骼大多靠氣動或液壓驅動,又沉又貴。如果穿上一個十幾公斤的‘鐵架子’,不僅沒省力,反而更累了,這不成了‘負重訓練’嗎?”孫寬笑著說。

  為了讓設備真正“輕裝上陣”,極殼科技把能想到的輕量化材料都用上了:碳纖維、鈦合金……配合自研的電驅技術,產品重量被壓到兩千克以內。

  但創業這條路,從來不是一帆風順的。

  極殼科技的第一代外骨骼產品,預售近3000台。“當時我們挺興奮的,想著細化設計、批量生產,就能順利交付了。”孫寬說,“結果一實測,傻眼了——產品根本達不到預想的效果。能用的場景有限,穿戴也不舒服,跟‘讓用戶體驗好’的初衷差太遠了。”

  “那段時間我們糾結了很久,最終頂著壓力做了艱難的決定——砍掉預售的第一代產品,從頭設計、生產第二代外骨骼。”

  這一改,就是一年,成本增加近兩倍。

  “說實話,壓力特別大。”孫寬說,“但回頭看,那個決定是對的。即使頂著時間和成本的雙重壓力,我們也想給用戶一個真正好用、舒服的東西。我們做到了。”

  改進后的產品能做成什麼樣?極殼科技的答案是“懂用戶”。

  不同人走路習慣不一樣,上山下山發力點也不一樣。為了讓外骨骼體驗更順滑,極殼科技自研了AI Motion Engine智能算法,給設備裝了十幾個傳感器——角度、速度、姿態……實時捕捉下肢的每一個細微動作。

  “軟硬件配合默契,能根據你過去1秒的運動姿勢,預測接下來0.1秒、0.2秒你想干什麼。”孫寬解釋,“你想抬腿,它提前助力﹔你想下坡,它自動調阻尼,整個過程不需要任何操作。”

  為了讓操作更簡單,極殼甚至把整台設備的按鍵縮減到一個。剩下的,全交給傳感器和神經網絡——自動識別場景、自動切換模式,用戶使用時無需手動操作便可實現平滑過渡。

  目前,極殼科技的技術實力與市場表現已經得到充分印証,曾經昂貴的外骨骼,如今用接近一部中高端手機的價格就能夠買下來,其產品遠銷全世界70多個國家與地區,成為全球運動外骨骼領域標杆企業。

  應用場景也在不斷拓寬。從日常通勤到高原科考,從登山徒步到應急救援,極殼的產品能靈活適應12種地形——沙地、碎石、雪地、上下樓梯……用孫寬的話說:“只要人需要走路的地方,它都能搭把手。”

  2025年8月,極殼科技跟著中國科學院西北生態環境資源研究院,一起踏上了唐古拉山脈布曲河流域的“冰穹前沿”科考之旅。在海拔5000多米的冰川上,AI驅動的外骨骼給科研人員穩穩托底——背著設備走一天,體力消耗明顯減少,科研效率也跟著提了上去。

  類似的場景也在救援一線。藍天救援隊的隊員戴上極殼的產品做模擬搜救,行進速度更快、負重能力更強,體力消耗大幅減少,有效破解了復雜地形下長時間搜救的耐力難題。

  “外骨骼將朝著更輕量化、小型化、柔性化的方向發展,動力模組、電源及感知系統將深度融入柔性結構之中,最終或許會演化成一雙鞋子、一條褲子的形態,穿著舒服,用著自然,完全感覺不到它的存在,但每一步,它都在悄悄幫你使勁。”正如孫寬說的那句話,“科技不該停留在讓人覺得‘哇,好酷’,而應該讓人覺得‘嗯,好用’。”

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(責編:邢鄭、孫娜)

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