外骨骼机器人如何“强筋健骨”

　　科幻电影《钢铁侠》中，主角穿戴“钢铁盔甲”之后，立即拥有了超人的力量和速度，这样的情节令人热血沸腾。当下，“钢铁盔甲”——外骨骼机器人已经从科幻作品走进人们的现实生活。

　　今年“五一”小长假期间，外骨骼机器人成了“爬山神器”，在安徽黄山、山东泰山、陕西华山等热门景点受到游客热捧。登山者穿上后，步履轻快，轻松登顶。

　　被誉为智能穿戴设备“天花板”的外骨骼机器人站上了“风口”，获得资本加码布局。不过，该产业距离大规模商业化仍面临诸多挑战。

　　外骨骼机器人如何进一步“强筋健骨”?多位业内专家在接受记者采访时表示，外骨骼机器人产业正处于商业化临界点，下一步需要在人机协同技术、轻量化材料、提升续航能力、降低成本等方面进行完善。目前多个领域对外骨骼机器人的应用需求正在增加，在市场需求的驱动下，未来几年，外骨骼机器人将进入技术创新加速、产品形态迭代、应用领域拓展的关键时期。

　　从“冷板凳”走到“热风口”

　　“外骨骼机器人是一种可穿戴设备，它既具备外骨骼的辅助增强功能，又融合了机器人的自主或半自主控制能力，能够增强人体运动能力或辅助行动障碍者。”科技部国家科技专家库专家周迪在接受记者采访时表示。

　　早在20世纪60年代，美国通用电气公司就研制出“Hardiman”外骨骼机器人，采用半仿生构型设计，通过液压驱动，能辅助人们举起重物。不过，由于技术限制和高昂成本，外骨骼机器人并没有就此快速走向消费端，而是作为专业设备运用在医疗康复领域，用于帮助行走功能不健全的人维持和改善运动器官功能、增强肌肉的力量、促进血液循环等。这类高端医疗设备价格通常在100万元以上。

　　外骨骼机器人近几年才开始出现在普通人的视野。业内较早启动外骨骼机器人商业化的深圳市肯綮科技有限公司(以下简称“肯綮科技”)，2021年在泰山景区投放外骨骼机器人“C1 Pro”，进行试点运营。

　　“我们此前做过许多产品，90%夭折在实验室。早期的外骨骼机器人重达20公斤，穿戴笨重，难以被市场接受。转折点发生在机器人的重量减轻到1.8公斤，并且引入人工智能算法精准识别步态的时候，我们开始接收到体验者的积极反馈，越来越多的人借助它成功登上了泰山之巅，这对我们来说是极大的鼓舞。”肯綮科技创始人余运波向记者表示，“今年‘五一’期间，肯綮科技在泰山投放的500台新一代外骨骼机器人‘π’，实现满负荷运营。目前运营点延伸到全国10多家景区。还有很多景点正在与我们洽谈合作。”

　　这一融合了人工智能算法、电子、动力等核心技术以及人体工学设计的穿戴设备，能感知穿戴者下肢运动趋势并提供精准助力，一次充电可持续行走超5小时，行程约14公里，节省穿戴者30%左右的体能。“产品还在持续迭代，未来它可能是一条柔软的裤子，甚至蜕变为我们的‘第二层皮肤’。”余运波表示。

　　除了肯綮科技之外，还有多家企业成果显著。例如，杭州智元研究院有限公司推出的外骨骼机器人“踏山”，运用多模态数据融合技术，拥有生长型运动控制算法，能够学习使用者习惯，实现越用越贴合的个性化体验。长沙优龙机器人有限公司(以下简称“优龙机器人”)的“游龙”，已在岳麓山、衡山进行了相关实验。

　　除了用于户外运动场景之外，外骨骼机器人未来还有更广阔的应用空间。在中关村物联网产业联盟副秘书长袁帅看来，在工业领域，生产线上的工作人员穿戴上肢外骨骼机器人以后可大幅提升装配效率;在军事领域，外骨骼机器人可提升士兵单兵负重能力和持续作战能力;在应急救援领域，消防员穿戴外骨骼机器人可实现携带重型装备攀爬高楼;在养老护理领域，外骨骼机器人已进入部分社区试点，辅助失能老人完成独立行走动作。

　　“大脑”“筋骨”待进一步突破

　　2025年被业界认为是外骨骼机器人产业的“破局”之年。产业链企业还需要在人机协同、轻量化、续航能力、成本控制等方面持续突破，才能推动外骨骼机器人真正走向广阔的消费级应用场景。

　　核心芯片是外骨骼机器人的“大脑”。只有高性能、低功耗、高可靠性的核心芯片，才能支持外骨骼机器人通过更多的传感器与人体连接，运用人工智能算法判断人体意图并做出相应动作，提高人机协同的效率和舒适性。为此，芯片企业国民技术股份有限公司(以下简称“国民技术”)组建了专门技术团队，攻克外骨骼机器人微控制器芯片的研发设计，并与外骨骼机器人厂商联合研究，共同推动技术创新。

　　国民技术董事会秘书叶艳桃在接受记者采访时表示：“公司推出的微控制器产品已在外骨骼机器人领域实现批量出货。为了满足外骨骼机器人在复杂场景下需求，最近发布的高性能微控制器N32H7系列芯片，采用双核架构，提升计算能力和处理效率，能够支持端侧轻量级机器学习算法，为实现电机自适应控制提供算力。接下来，公司将继续研发攻坚。”

　　材料作为外骨骼机器人的“筋骨”，其轻量化程度是外骨骼机器人能否被市场接受的关键。外骨骼机器人的材料从初期的金属材料逐步演化为新型材料，如何让其变得更加柔性和轻巧，是当前不少企业面对的重要课题。例如，浙江精工集成科技股份有限公司深耕碳纤维材料领域，公司研发团队正在对髋关节外骨骼助力机器人进行商业化场景应用的调试测试等工作。

　　电池是外骨骼机器人的“能量块”。相较传统消费电子、新能源汽车领域，外骨骼机器人对电池产品提出更为严苛的要求。目前外骨骼机器人续航能力普遍为几小时，而理想续航能力要达到一天甚至几天，并且电池重量有待进一步减轻。为此，电池企业加速技术突破。以格林美股份有限公司为例，其团队在高比能、高倍率的高镍三元正极等领域深入研究，致力于实现用更小体积和更轻重量的“能量块”提供更多能量。

　　此外，降低价格是推动外骨骼机器人普及的关键。“相对于应用在专业领域的产品，走向生活场景的消费级外骨骼机器人在智能性、轻便性方面都面临更高要求，现阶段生产成本仍然高企。只有依托人工智能技术、芯片技术、新材料技术、动力电池技术的全方位革新突破，才能打破行业发展的瓶颈，推动产业走向规模化，降低成本。目前外骨骼机器人在景区主要以租赁形式提供给游客，这类商业模式上的创新，也有利于推动产业发展。”萨摩耶云科技集团首席经济学家郑磊表示。

　　政策、资本、企业三端发力

　　政策的支持，正有力引导产业加快发展。2023年1月份，工业和信息化部等十七部门印发的《“机器人+”应用行动实施方案》提出，积极推动外骨骼机器人、养老护理机器人等在养老服务场景的应用验证。同年10月份，工业和信息化部印发的《人形机器人创新发展指导意见》提出，攻关“机器体”关键技术群，突破轻量化骨骼、高强度本体结构、高精度传感等技术。

　　此外，多地发布支持外骨骼机器人发展的方案。例如，2024年11月份，上海市政府办公厅印发的《上海市发展医学人工智能工作方案(2025—2027年)》提出，推广外骨骼等康复机器人、中医针灸推拿机器人等外治设备。2025年5月份，四川省经济和信息化厅等八部门印发的《四川省脑机接口及人机交互产业攻坚突破行动计划(2025—2030年)》提出，加快推动人机协同外骨骼、触觉反馈手套、AR智能眼镜等规模化生产应用。

　　在资本端，外骨骼机器人赛道投融资热度持续高涨。今年5月份，上海傲鲨智能科技有限公司宣布获得上海彬复卿云创业投资合伙企业(有限合伙)和老股东上海国仪福光智造私募投资基金合伙企业(有限合伙)的投资。自2018年成立以来，该公司已累计完成5轮融资。新资金有望加速公司消费级外骨骼机器人产品量产，推动外骨骼硬件及人工智能技术的深度融合。

　　今年5月份，优龙机器人也宣布完成数千万元级战略融资。本轮投资由长沙市属国资旗舰平台——长沙城市发展集团旗下领新基金独家注资，将重点支持优龙机器人在深化研发、产线扩建、场景开拓三大方向的升级。

　　在企业端，不仅产业链各环节企业发挥所长，而且跨界合作如火如荼。探路者控股集团股份有限公司(以下简称“探路者”)去年12月份发布了下肢外骨骼户外智能装备，目前正处于系统化研发阶段。探路者相关负责人表示，公司持续深化产学研合作，不仅与北京新兴东方航空装备股份有限公司在可穿戴外骨骼产品方面深入合作，还与清华大学天津电子信息研究院在智能穿戴设备领域的技术开发、产品定义、生态构建等方面展开合作。

　　根据国际研究机构ABI的数据，2025年至2028年为外骨骼机器人产业的高速增长阶段，预估年均复合增长率为47.7%，2028年全球市场规模将达58亿美元。据中研普华产业研究院分析，2025年中国外骨骼机器人市场规模将达42亿元人民币，2023年至2028年年均复合增长率约为50%。

　　陕西巨丰投资资讯有限责任公司高级投资顾问丁臻宇表示，在政策、资本、企业三端的合力推动下，外骨骼机器人不再是遥不可及的科幻概念，必将成为科技普惠人类的核心载体之一。

责任编辑：郑容