仿生義肢和機(jī)械外骨骼的主要應(yīng)用包在康復(fù)醫(yī)療、民用和軍事三大方向。在康復(fù)醫(yī)療領(lǐng)域，可輔助運(yùn)動功能減退人群恢復(fù)持物和行走能力；在民用領(lǐng)域，可減輕工人負(fù)重和提高工人作業(yè)效率，其中最廣為人知的用途是餓了么外賣配送員使用的機(jī)械外骨骼；在軍事領(lǐng)域，可應(yīng)用于戰(zhàn)爭中的物質(zhì)運(yùn)送和傷員救治?，F(xiàn)實生活中，在運(yùn)動能力增加的同時又能減少能量消耗是一個悖論，但若是輔助于機(jī)械外骨骼，可減輕約50%的負(fù)重和60%左右的肌肉運(yùn)動，從而減少80%左右額能量消耗。

最早公開報道的機(jī)械外骨骼源于美國軍方資助，旨在賦予軍事佩戴者超人的力量，可用于包括增強(qiáng)力量和軍事戰(zhàn)爭中醫(yī)療康復(fù)。對于機(jī)械外骨骼，最具難度的目標(biāo)是開發(fā)受思想控制的假肢，這一目標(biāo)主要受限于腦機(jī)接口這一技術(shù)瓶頸。

目前我國康復(fù)輔具市場約為7000億元，其中高端輔具所占市場份額呈現(xiàn)增長趨勢，預(yù)計全球外骨骼市場將從目前的2.093億美元，到2030年增長位69.579億美元。對仿生義肢和外骨骼賽道發(fā)展現(xiàn)狀的關(guān)注，將有益于增加對此賽道未來技術(shù)趨勢和場景應(yīng)用預(yù)測的洞察和理解。小思在本文中分享了國際排名前十的仿生義肢和外骨骼賽道初創(chuàng)公司，期待大家對此賽道的發(fā)展前沿有所感悟。

TOP 10 Exii

國家：日本???融資：360萬人民幣

成立于2014年的Exii公司總部位于日本東京，目前已開發(fā)了兩款高質(zhì)量的仿生假肢，價格僅為300美元。Exii的目標(biāo)是使該產(chǎn)品不僅成為醫(yī)療設(shè)備，更可以成為一種娛樂選擇，可以使其像手表或眼鏡一樣佩戴。使其進(jìn)入日常生活，而不是一款單純的昂貴醫(yī)療設(shè)備。Exii作為一家日本機(jī)器人公司，致力于開發(fā)醫(yī)療設(shè)備和假肢，它開發(fā)的觸覺設(shè)備EXOS Wrist DK1通過電機(jī)和外骨骼配合發(fā)送特定指令來模擬觸摸物體的感覺，然后使用此數(shù)據(jù)將反作用力發(fā)送到用戶的手指接觸點，從而提供觸摸某物的感覺。Exii公司計劃向社交VR方向發(fā)展，通過提供觸覺反饋進(jìn)軍VR/AR體驗的社交領(lǐng)域。

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（圖：EXOS Wrist DK1產(chǎn)品配合虛擬應(yīng)用可提供觸覺反饋）

（圖片來源：Exii公司官網(wǎng)

TOP 9 Marsi Bionic

國家：西班牙??融資：230萬美元

成立于2013年的Marsi Bionics是一家西班牙的機(jī)械外骨骼領(lǐng)域初創(chuàng)公司，由西班牙國家研究委員會和馬德里理工大學(xué)聯(lián)合創(chuàng)立，Marsi Bionics為步態(tài)訓(xùn)練開發(fā)了最具創(chuàng)新性的技術(shù)。目前Marsi Bionics擁有兩款產(chǎn)品，包括MAK動力膝關(guān)節(jié)矯形器和ATLAS機(jī)械外骨骼。MAK動力膝關(guān)節(jié)矯形器適用于膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后的康復(fù)患者，使其康復(fù)時間減少66％，并潛在應(yīng)用于中風(fēng)后康復(fù)、多發(fā)性硬化癥、肌肉營養(yǎng)不良和肌肉萎縮等患者的步態(tài)訓(xùn)練。ATLAS 2030專為患有神經(jīng)系統(tǒng)疾?。ㄈ缒X癱，脊髓損傷）和神經(jīng)肌肉疾病（如脊髓性肌萎縮癥和肌?。┑膬和O(shè)計，它可以輔助兒童在地面行走，并且激發(fā)孩子鍛煉身體的動力，從而達(dá)到物理療法的目的。

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（圖：兒科肌肉病患者使用ATLAS 2030進(jìn)行步態(tài)訓(xùn)練）

（圖片來源：Marsi Bionics公司官網(wǎng)

TOP 8 Touch Bionics

國家：英國???資金：580萬英鎊

Touch Bionics公司使命旨在給上肢障者提供最佳的康復(fù)治療效果，該公司的產(chǎn)品包括肌電控制假肢手，以及與佩戴者的自然外觀相搭的高度仿真功能假肢。佩戴者通過應(yīng)用程序?qū)σ幌盗胁煌念A(yù)設(shè)動作進(jìn)行編程，為他將要執(zhí)行的動作選擇合適的預(yù)設(shè)，例如握住杯子，在選定后佩戴者就會通過彎曲肌肉來控制假肢，這會通過他的神經(jīng)向假肢發(fā)出電信號來握住杯子，甚至可以使用手指來操作智能手機(jī)和平板電腦。目前Touch Bionics已成為智能假肢領(lǐng)域的先行者，其早在2007年Touch Bionics已推出了世界上第一只帶有活動關(guān)節(jié)的機(jī)械假肢手，從根本上改變了上肢殘障者的生活。

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（圖：Touch Bionics仿生手的精細(xì)運(yùn)動）

（圖片來源：Touch Bionics官方網(wǎng)站）

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TOP 7 SuitX

國家：美國 ??融資：700萬美元

成立于2012年的SuitX位于美國加利福尼亞，融資金額已超過700萬美金。SuitX團(tuán)隊通過數(shù)十年的研發(fā)，在增加了機(jī)械外骨骼的應(yīng)用場景同時降低了外骨骼的生產(chǎn)成本，使其研發(fā)的外骨骼從市場價格10多萬美金降低到2.5萬美金。2020年，SuitX官方發(fā)布的醫(yī)用外骨骼機(jī)器人Phoenix獲FDA批準(zhǔn)上市，適用于低位截癱者、腦卒中患者等，輔助其進(jìn)行康復(fù)和行走，其市場情況仍待官方進(jìn)一步公布。此外SuitX機(jī)械外骨骼在汽車工廠的組裝環(huán)節(jié)中變得越來越重要，SuitX的顧客包括福特和雪佛蘭等一線汽車公司，其銷售渠道也覆蓋了全球大多數(shù)國家。SuitX外骨骼通過BackX和ShoulderX兩個組件，可以減輕肩上負(fù)重時的勞累程度；通過LegX組件，佩戴者可以蹲幾個小時而不會感覺到雙腿或膝蓋有任何壓力，就像隨處坐在自己的隱形椅子上。

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（圖：SuitX外骨骼使用場景）

（圖片來源：SuitX公司官網(wǎng)）

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TOP 6 Open Bionics

國家：英國???資金：930萬美元

成立于2014年的Open Bionics，總部位于英國，為截肢者開發(fā)價格親人的開源3D打印仿生手。此公司的創(chuàng)立是受科幻小說啟發(fā)，公司創(chuàng)始人喬爾在The Europa Awards上被評為2018年歐洲最熱門創(chuàng)業(yè)公司創(chuàng)始人。Open Bionics正在研發(fā)的下一代仿生肢體，是一種能夠增強(qiáng)人體運(yùn)動能力的康復(fù)輔助設(shè)備。其最暢銷的產(chǎn)品Hero Arm是一款時尚的多功能仿生手，并通過與迪士尼合作開發(fā)了《星球大戰(zhàn)》，《漫威》和《冰雪奇緣》的一系列仿生手產(chǎn)品。Open Bionics已在2017年完成了世界首次仿生手的臨床試驗，成功地對7名來自英國布里斯托爾的兒童進(jìn)行了第一階段試驗后，目前正在計劃在英國各地的多家NHS診所進(jìn)行第二階段試驗。

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（圖：Hero Arm系列仿生手）

（圖片來源：Open Bionics公司官網(wǎng)）

TOP 5 Synchron

國家：澳大利亞???融資：1000萬美元

Synchron是一家處于臨床階段的神經(jīng)血管方向生物電子醫(yī)學(xué)公司，其研發(fā)的醫(yī)療設(shè)備可以通過植入性導(dǎo)管控制智能義肢的神經(jīng)信號。該公司的使命旨在創(chuàng)造改善患者生存質(zhì)量的植入式神經(jīng)接口技術(shù)。其初期創(chuàng)始團(tuán)隊源于墨爾本大學(xué)，種子資金由美國國防高級研究計劃局和美國國防部提供。Synchron旗艦產(chǎn)品Stentrode是一種微創(chuàng)的腦機(jī)接口，目前仍處于治療嚴(yán)重癱瘓患的研究臨床試驗中。該公司的首次人體研究表明，兩名漸凍癥患者能夠在植入Stentrode和安裝智能義肢后，通過思考實現(xiàn)在網(wǎng)上進(jìn)行文本編輯、收發(fā)電子郵件、網(wǎng)購和銀行交易等操作，從而改善了他們的生活獨(dú)立性。目前此產(chǎn)品已通過了臨床安全性評估試驗，針對此產(chǎn)品Synchron研發(fā)了植入設(shè)備Stentrode、胸腔植入性數(shù)據(jù)傳輸器BrainPort和思想控制的應(yīng)用程序brainOS。這項研究首次證明了通過患者血管植入的導(dǎo)管進(jìn)行傳輸信號，以無線方式控制智能義肢。

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（圖：大腦植入產(chǎn)品Stentrode及其適配應(yīng)用）

（圖片來源：Synchron公司官網(wǎng)）

TOP 4 Cyberdyne

國家：日本???融資：1200萬美元

CYBERDYNE成立于2004年，其公司使命旨在解決老齡化社會面臨的醫(yī)學(xué)康復(fù)問題，其研發(fā)制造的先進(jìn)AI-Robot產(chǎn)品，能夠提高使用者力量，改善老齡化社會面臨的勞動力短缺問題。該公司研發(fā)的Hybrid Assistive Limb（HAL）是世界上第一個半機(jī)械人式康復(fù)外骨骼， HAL可協(xié)助身體殘障者運(yùn)動，并使佩戴者擁有比平常更強(qiáng)的力量，HAL可通過機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化“人”、“機(jī)器”和“信息”的融合。加速使用者與HAL系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。目前Cyberdyne主要采用的還是租賃模式，已將此產(chǎn)品銷往世界各國。

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（圖：HAL康復(fù)外骨骼）

（圖片來源：Cyberdyne公司官網(wǎng)

TOP 3 ReWalk Robotics

國家：以色列???融資：5740萬美元

成立于2001年的 ReWalk Robotics是一家為下肢殘障人士提供醫(yī)療機(jī)器人設(shè)備的制造商，其在美國、以色列和德國均設(shè)有研發(fā)總部，其研發(fā)的商業(yè)外骨骼，可以使行動障礙者再次站立和行走。ReWalk公司的的使命是通過開發(fā)先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)，從根本上改變下肢殘疾者的生活質(zhì)量，其研發(fā)的ReWalk套裝是一種可穿戴的機(jī)器人外骨骼，可提供強(qiáng)健的髖部和膝蓋運(yùn)動，使脊髓損傷患者能夠進(jìn)行直立行走、轉(zhuǎn)身以及爬樓梯等活動，ReWalk是第一個在美國獲得FDA批準(zhǔn)的用于個人和康復(fù)用途的外骨骼。?

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（圖：ReWalk外骨骼套裝）

（圖片來源：ReWalk Robotics公司官網(wǎng)）

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TOP 2 Ekso Bionics

國家：美國??資金：7080美元

成立于2005年的Bionics開發(fā)了用于軍事、民用和醫(yī)療用途的可穿戴外骨骼，以增強(qiáng)工人及中風(fēng)患者的力量、耐力和機(jī)動性，該公司的創(chuàng)始團(tuán)隊來源于加利福尼亞大學(xué)伯克利機(jī)器人與人類工程實驗室的研究者。作為機(jī)械外骨骼公司的領(lǐng)頭羊，Ekso Bionics公司使用外骨骼技術(shù)來增強(qiáng)使用者力量并改善生活質(zhì)量，其提供的技術(shù)可以幫助癱瘓者站起來走路，可以幫助增強(qiáng)工人的作業(yè)能力。在美國每年新增中風(fēng)患者近100萬人，其中大多數(shù)存在肢體無力與行走障礙。Ekso Bionic通過臨床和工程專業(yè)知識相結(jié)合，抓住這一高端康復(fù)醫(yī)療機(jī)遇，開發(fā)了這一突破性的康復(fù)臨床機(jī)器人技術(shù)。2016年，F(xiàn)DA已批準(zhǔn)其研發(fā)的Ekso GT適用于中風(fēng)患者和脊髓損傷患者，2020年，Ekso Bionics獲得了FDA的批準(zhǔn)，可將新一代EksoNR機(jī)械外骨骼用于患有后天性腦損傷（包括腦外傷）的患者。

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（圖：EksoHealth外骨骼輔助中風(fēng)患者行走能力）

（圖片來源：Ekso Bionics官網(wǎng)

TOP 1 Sarcos Robotics

國家：美國???融資：9610萬美元

Sarcos是一家致力于開發(fā)可穿戴和遠(yuǎn)程操作工業(yè)機(jī)器人的高科技公司，可用來提高用戶工作和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全性和生產(chǎn)率。公司愿景旨在通過機(jī)器人技術(shù)增強(qiáng)未來的工業(yè)勞動力。將人類的智力、直覺和判斷力與機(jī)器人的力量和準(zhǔn)確性相結(jié)合是未來大勢所趨。目前自動化工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)實現(xiàn)了許多場景的無人作業(yè)，但并非所有事物都可以自動化，如最常見的汽車組裝過程中通常都需人工處理和安裝。但對于危險的人工作業(yè)環(huán)境，如何實現(xiàn)安全最大化正是Sarcos Robotics想要實現(xiàn)的目標(biāo)。該公司研發(fā)的電動全身外骨骼Guardian XO可以在各種環(huán)境下使用，如手動包裝和拆箱，將重物移至工作站等，通過精確控制可使佩戴者安全地舉起1000磅的重物。

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（圖：電動全身外骨骼Guardian XO）

（圖片來源：Sarcos Robotics官網(wǎng)）

目前康復(fù)義肢和機(jī)械外骨骼的市場認(rèn)可度還處于初級階段，產(chǎn)品教育還需要更多公司共同完成。在醫(yī)療、軍事和民用三個方向中，軍事上的應(yīng)用可能是此市場的關(guān)鍵增長點。此外值得注意的是，在未來幾年中如何使得機(jī)械外骨骼的應(yīng)用更加有實際意義使行業(yè)應(yīng)該考慮的問題。因為在工業(yè)和醫(yī)療應(yīng)用中，就經(jīng)濟(jì)成本而言，這種需求在價格點上并沒有形成消費(fèi)者必須使用這款產(chǎn)品不可的程度，設(shè)備的價格依舊是未來的重要問題。