轉(zhuǎn)自中國科學(xué)報(bào)
外骨骼機(jī)器人助力圣火傳遞。AI繪圖
巴黎奧運(yùn)會上,36歲的法國網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員凱文·皮耶特(Kevin Piette)身穿機(jī)械外骨骼傳遞圣火的視頻廣為流傳,很多人對該技術(shù)表示驚嘆,將其譽(yù)為“奧運(yùn)會上令人感動(dòng)的時(shí)刻”。
11年前,一次事故導(dǎo)致凱文·皮耶特截癱。但這并未阻止他投身運(yùn)動(dòng),此后他仍以殘疾人運(yùn)動(dòng)員的身份走上賽場。奧運(yùn)圣火傳遞中,凱文·皮耶特在民眾的熱情陪伴下,高舉奧運(yùn)圣火在巴黎西北部普瓦西的街道上微笑前進(jìn)。這被媒體稱作“奧運(yùn)會歷史上的一座里程碑”。
“大腳板”大放光彩
凱文·皮耶特在機(jī)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(yù)為“先進(jìn)技術(shù)帶來積極實(shí)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(rèn)為皮耶特參加奧運(yùn)火炬?zhèn)鬟f證明了“人類精神和技術(shù)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(gè)人外骨骼。據(jù)“行走工藝”公司稱,這是首次利用自平衡個(gè)人外骨骼裝置完成奧運(yùn)火炬?zhèn)鬟f。這一突破或?qū)⒏淖冃袆?dòng)不便者與環(huán)境互動(dòng)的方式,為他們的日常生活乃至完成更復(fù)雜的任務(wù)提供便利。
“巴黎奧運(yùn)火炬?zhèn)鬟f用到的機(jī)械外骨骼屬于康復(fù)機(jī)器人,僅從科技含量上說,它并沒有特別的地方?!彪娮涌萍即髮W(xué)人工智能研究院副院長、布法羅機(jī)器人科技(成都)有限公司首席科學(xué)家程洪告訴《中國科學(xué)報(bào)》。
因?yàn)殚L期從事康復(fù)機(jī)器人領(lǐng)域的相關(guān)研究,程洪對“行走工藝”公司這款產(chǎn)品比較關(guān)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(gè)穩(wěn)定直立的外骨骼機(jī)器人。實(shí)際上,新西蘭一家公司更早就研制出雷克斯(Rex Robotic Exoskeleton)機(jī)器人外骨骼。雷克斯由一雙仿生機(jī)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(shù)路線。它的優(yōu)勢是著力面積大、支撐穩(wěn)定、平衡性能好。”程洪說,“但缺點(diǎn)是需要犧牲一些靈活性,場景適應(yīng)性能較差?!?span>
在網(wǎng)上流傳的視頻中,凱文·皮耶特走得很慢,而且還有點(diǎn)“晃晃悠悠”。
“這就是因?yàn)椤竽_板’的問題?!背毯檎f,“因?yàn)闄C(jī)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(rèn)為,機(jī)械外骨骼協(xié)助殘疾運(yùn)動(dòng)員傳遞奧運(yùn)圣火,其運(yùn)動(dòng)精神和科技力量讓很多人感動(dòng),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(guān)注該技術(shù)應(yīng)用。
實(shí)際上,我國在2015年第九屆全國殘疾人運(yùn)動(dòng)會,就展示過相關(guān)技術(shù)。
“2015年全國殘疾人運(yùn)動(dòng)會在陜西舉行,我們的運(yùn)動(dòng)員就使用了類似的技術(shù)點(diǎn)燃火炬。2018年,中央電視臺《機(jī)智過人》欄目也報(bào)道過相關(guān)技術(shù)?!背毯檎f,“總體上說,巴黎奧運(yùn)的外骨骼機(jī)器人和2018年《機(jī)智過人》欄目報(bào)道的技術(shù)相當(dāng)?!?span>
程洪認(rèn)為,在康復(fù)機(jī)器人領(lǐng)域,中國的技術(shù)和產(chǎn)品“一點(diǎn)都不輸國外”,只是中國沒有選擇‘大腳板’技術(shù)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(xiàng)技術(shù)上,比如電機(jī)技術(shù),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(dòng)空間
康復(fù)治療要面對很多不同的場景,對機(jī)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(shù)路線在臨床中很少見到。
“因?yàn)樗ù竽_板)跟實(shí)際應(yīng)用有差距,安全性方面也有待改進(jìn)?!背毯檎f,臨床應(yīng)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(yán)重,也更難站立。
我國很多醫(yī)院以前采購過國外的康復(fù)機(jī)器人,包括一些固定的,協(xié)助步態(tài)訓(xùn)練的機(jī)器人。
“現(xiàn)在這一領(lǐng)域國產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品占據(jù)主流了?!背毯檎f,“康復(fù)機(jī)器人要面對不同的‘亞??啤1热?,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(jī)器人的需求千差萬別。點(diǎn)燃巴黎奧運(yùn)圣火的機(jī)器人屬于定制,在其他場景幾乎無法使用?!?span>
目前,康復(fù)機(jī)器人的適用性還有待提高,一方面,研制精準(zhǔn)適用多場景的機(jī)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(fù)機(jī)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(gè)領(lǐng)域后才知道,其實(shí)中國的殘疾人并不少,只是很多殘疾人因?yàn)楦鞣N原因“走不出去”。
“外骨骼是最好的助殘和康復(fù)方式,未來外骨骼機(jī)器人可以,更穩(wěn)定、更靈活,適應(yīng)更多的地形,能讓行動(dòng)不便者像正常人一樣逛街、爬山、運(yùn)動(dòng)、娛樂,勇敢走出戶外,拓展生活空間?!背毯檎f。