外骨骼機(jī)器也可服務(wù)于醫(yī)療行業(yè) 未來(lái)是屬于它們的

時(shí)間:2017-12-07

來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語(yǔ):福特汽車總裝廠坐落在密西根州的韋恩市,那里有3500名員工,他們每天要為數(shù)百輛汽車裝上外殼。

原文發(fā)表在theverge,原標(biāo)題《AREEXOSKELETONSTHEFUTUREOFPHYSICALLABOR?》,作者LaurenGoode。

福特汽車總裝廠坐落在密西根州的韋恩市,那里有3500名員工,他們每天要為數(shù)百輛汽車裝上外殼。如果之前沒(méi)去過(guò)汽車制造廠,那么你可能會(huì)以為那種場(chǎng)所肯定噪音很大,地面上堆滿了汽車零部件,載著重物的叉車穿來(lái)穿去,墻上的大喇叭會(huì)時(shí)不時(shí)傳來(lái)指揮工人工作的聲音。

因?yàn)樯砩系囊患夤趋辣承?,PaulCollins在組裝線上格外引人注目。Collins從1995年開(kāi)始在該工廠的車間工作,自今年5月份以來(lái),他一直在測(cè)試一款外骨骼背心。外骨骼背心由聯(lián)合汽車工會(huì)贊助,目的是為了減少工人肩部受傷。密歇根地區(qū)有四名工人幸運(yùn)地得到試用資格,Collins就是其中一個(gè)。

外骨骼并不是一項(xiàng)新技術(shù),一些期刊和研究論文介紹了外骨骼技術(shù)在上個(gè)世紀(jì)六十年代的發(fā)展情況,那時(shí)它主要運(yùn)用于軍事方面。在日本,像松下、本田和Cyberdyne這樣的公司已經(jīng)利用外骨骼來(lái)幫助緩解人口減少和老齡化的壓力。而鋼鐵俠的機(jī)械護(hù)甲在流行文化和科幻界過(guò)著自己的生活。

但是,當(dāng)像福特、西門(mén)子和勞氏這樣的大公司開(kāi)始對(duì)外骨骼感興趣的時(shí)候,我們難免心生疑問(wèn):他們是否真的將外骨骼由概念轉(zhuǎn)變成了現(xiàn)實(shí)。

因此,在NextLevel第二季的最后一期,我們?cè)u(píng)估了包括福特公司在內(nèi)的幾種不同的外骨骼解決方案,以了解這些可穿戴設(shè)備的工作原理,以及它們目前仍面臨的挑戰(zhàn)。

身穿Ekso外骨骼機(jī)器的組裝線員工PaulCollins

Ekso外骨骼機(jī)器:為身體的上半部分提供力量支持

PaulCollins身穿的外骨骼背心由加利福尼亞州里士滿一家名為EksoBionics的公司制造。外骨骼背心不含任何電子元件,脖子處設(shè)有一個(gè)小小的彎曲的枕頭。它的背面有一根類似脊柱的金屬桿,彈簧式的機(jī)械臂從金屬桿延伸出來(lái)。它們能幫助Collins抬起手臂,這樣他就能更輕松地給汽車安裝碳罐,或者橡膠墊圈。要知道,他每小時(shí)需要完成的任務(wù)量可不小。

Collins花了好幾個(gè)星期才習(xí)慣穿這件外骨骼背心,他把它比作成一雙「新靴子」,并稱「有了這件外骨骼背心,回家后我依舊精力充沛」。

后來(lái)我在福特迪爾伯恩的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里試穿了Ekso外骨骼背心,實(shí)驗(yàn)室距離總裝廠有25分鐘的車程,由MartySmets管理。Smets是福特人力系統(tǒng)和虛擬制造方面的人機(jī)工程學(xué)專家。他的任務(wù)之一是使用傳感器來(lái)描繪工人的力量和體力,然后預(yù)測(cè)近幾年新產(chǎn)品組裝時(shí)需要怎樣的工作效率。

Smets表示,自2011年以來(lái),福特就一直致力于研究可穿戴機(jī)器人的解決方案。但是研究的目的不是為了給工人帶來(lái)超人的力量,而是為了減少和避免工作中的傷病問(wèn)題?!?016年,我們的傷病統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)創(chuàng)下歷史最低值。過(guò)去的五年里,我們的一些傷病指標(biāo)下降了83%,」不過(guò)Smet也注意到了現(xiàn)有的健康問(wèn)題,「有些身體部位比如肩膀仍然容易受傷,肩傷是我們需要率先克服的,因?yàn)樗幕謴?fù)期相對(duì)較長(zhǎng)而且需要花費(fèi)不少醫(yī)藥費(fèi)。」

我試穿的外骨骼背心價(jià)格大約是6,500美元,重9磅。Smets遞給我一個(gè)電動(dòng)工具,輕按了一下外骨骼背心的物理開(kāi)關(guān),并讓我像在流水線上工作一樣把手臂舉過(guò)頭頂。外骨骼背心很快開(kāi)始工作了,它的彈簧裝置一直向上推動(dòng)我的手臂,這讓我可以輕松地把手臂抬過(guò)頭頂。

起初,我對(duì)外骨骼背心很輕的重量感到驚訝,但再試一次后,我察覺(jué)到所有的重量都集中在了腰上。Smets向我解釋道:我們現(xiàn)在只是為身體的上半部分提供力量支持,不過(guò)我們的目標(biāo)是將外骨骼設(shè)備整合到工廠作業(yè)中。一旦把它們加入到車間中,我們就能提出更好的解決方法,優(yōu)化使用體驗(yàn)。

SuitX:外骨骼機(jī)器也可服務(wù)于醫(yī)療行業(yè)

現(xiàn)在也出現(xiàn)了一些為身體下肢提供力量支持的外骨骼設(shè)備,我選擇了其中一款由SuitX公司研發(fā)的可穿戴外骨骼。SuitX是另一家總部位于加州的公司,一直致力于模塊化外骨骼解決方案的研究。(SuitX的創(chuàng)始人,HomayoonKazerooni博士,此前成立EksoBionics公司,但后來(lái)被趕了出來(lái)。2012年,他與加州大學(xué)伯克利分校機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的同伴創(chuàng)立了SuitX,SuitX被標(biāo)榜為「為更好的產(chǎn)品而生」。)

和外骨骼背心不同,我試穿的這件外骨骼套裝里面有電子元件。但SuitX另一位聯(lián)合創(chuàng)始人YoonJeong表示這些電子元件可以忽略不計(jì),因?yàn)樗麄冎挥糜谟|發(fā)運(yùn)行機(jī)制。穿戴的過(guò)程中,我發(fā)現(xiàn)它比外骨骼背心有更多地方需要調(diào)整。

當(dāng)我想蹲下來(lái)拿起倉(cāng)庫(kù)地板上一個(gè)25磅重的箱子時(shí),仿生的雙腿立馬把我「彈」回了站立的姿態(tài),提東西的過(guò)程根本不需要我使勁。

當(dāng)然,仿生腿并不便宜:SuitX的下身套裝定價(jià)6000美元,而上身套裝價(jià)格為4000美元。設(shè)計(jì)輕便又不顯眼的可穿戴套裝已是巨大的挑戰(zhàn),但外骨骼穿戴設(shè)備能否成為流行產(chǎn)品被大眾接受的最大考驗(yàn)或許在于它是否具備足夠的性價(jià)比。

值得一提的是,SuitX還推出過(guò)一種名叫「鳳凰」的醫(yī)用外骨骼套裝。上個(gè)月在SuitX的時(shí)候,我看到一個(gè)穿著這種衣服的癱瘓的男人緩慢地走著。經(jīng)了解,這位叫做JimBurnett的男子在14年前遭遇了一起摩托車事故,脊髓嚴(yán)重?fù)p傷。所以他現(xiàn)在幾乎所有的時(shí)間都在輪椅上度過(guò)。不過(guò)他每周都會(huì)去一次SuitX,參加一項(xiàng)臨床試驗(yàn)。

JimBurnett曾在14年前因摩托車事故而癱瘓。SuitX的外骨骼設(shè)備幫助他走路鍛煉。

Burnett告訴我說(shuō):「我感到自己被某種力量支起來(lái)了,能夠站起來(lái)真是太好了。就像我以前所說(shuō)的那樣,這是我受傷以來(lái)一直渴望做到的事?!?/p>

「鳳凰」同樣價(jià)格高昂,需要數(shù)萬(wàn)美元。該公司計(jì)劃將其作為醫(yī)療設(shè)備出售,但尚未獲得FDA批準(zhǔn)。所以SuitX不得不開(kāi)始銷售工業(yè)套裝。SuitX聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Kazerooni博士表示,到目前為止,公司已經(jīng)賣出了大約300件套裝。「在進(jìn)行臨床研究的同時(shí),我們通過(guò)出售產(chǎn)品賺取了一部分收入。不過(guò)這還不足以讓我們完全獨(dú)立,所以我們?nèi)匀辉诨I款以推進(jìn)新階段的工作。」

外骨骼產(chǎn)品:未來(lái)是屬于它們的

RichMahoney認(rèn)為從工業(yè)和醫(yī)療的角度來(lái)看,外骨骼產(chǎn)品很難進(jìn)入市場(chǎng)。因而他位于硅谷的公司Seismic(原名SuperFlex)正打算面向消費(fèi)者,進(jìn)軍服裝市場(chǎng)。他們的產(chǎn)品不是傳統(tǒng)意義上的外套,看起來(lái)更像是內(nèi)置了電機(jī)和傳感器的運(yùn)動(dòng)服。Mahoney也補(bǔ)充道:「為了迎合一個(gè)很小的需求,公司需要在成本結(jié)構(gòu)方面做出各種各樣的調(diào)整。而且,目前沒(méi)有一款外骨骼可穿戴設(shè)備在價(jià)格和使用體驗(yàn)上真正地打動(dòng)消費(fèi)者?!?/p>

與此同時(shí),SuitX公司表示,他們計(jì)劃打造更智能的外骨骼服裝,面向老年人,也將幫助運(yùn)動(dòng)員改善耗氧量,節(jié)省長(zhǎng)跑體力。

Kazerooni稱他們有一個(gè)完整的產(chǎn)品規(guī)劃圖,「現(xiàn)在的手機(jī)與五年或者十年前的相比有很大的不同,隨著時(shí)間的推移,這些東西(外骨骼產(chǎn)品)將會(huì)變得更加重要?!?/p>

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