在《鋼鐵俠》中,，電影主人公研制了一種動力裝甲，穿上之后力大無窮且能夠自由飛行,。在好萊塢科幻大片《明日邊緣》中,，湯姆克魯斯和士兵們穿上外骨骼之后成為了超級戰(zhàn)士，戰(zhàn)斗力瞬間提升數(shù)倍,。

實際上,，外骨骼并不是科幻電影中憑空想象出的產(chǎn)物，其發(fā)展史可上溯到19世紀,。英國著名插畫師Robert Seymour曾于1830年畫出《Walking By Steam》,。

該作品描繪了以蒸汽為動力的行走輔助裝置，成為了當代動力外骨骼技術(shù)的雛形,，更啟迪了后來者對機器人概念的進一步探索,。

1890年，俄羅斯人尼古拉斯·亞根發(fā)明了一種以壓縮空氣包為動力的外骨骼系統(tǒng),，能夠輔助人們完成行走跑跳等動作,。1917年，美國發(fā)明家萊斯利·凱利發(fā)明了以蒸汽為動力的外骨骼“Pedomotor”,。1970年,，通用電氣設(shè)計了包含30多個關(guān)節(jié)，能舉重1500磅的Hardman系統(tǒng),。

到了20世紀末,，電子技術(shù),、傳感器技術(shù)與控制技術(shù)都取得了飛躍性的發(fā)展，外骨骼的發(fā)展也被帶動有了大的提升,。美國軍火巨頭雷神公司收購了Sarcos開發(fā)的XOS外骨骼系統(tǒng),，該系統(tǒng)由結(jié)構(gòu)、傳感器,、執(zhí)行器,、控制器和高壓液壓系統(tǒng)組成，能使穿戴者輕而易舉地舉起重量上百磅的物體,。

近年來,，外骨骼的用途愈加廣泛，新的設(shè)備不斷涌現(xiàn),。如中國的認知外骨骼機器人,、美國的“勇士織衣”、俄羅斯的“士兵-21”,、法國的“大力神”等,，這些外骨骼設(shè)備融合了電子、生物,、傳感等新技術(shù),，可以說代表了可穿戴智能設(shè)備未來的發(fā)展方向。

外骨骼來源于生物學,，一般將蝦,、蟹、昆蟲等節(jié)肢動物體表堅韌的幾丁質(zhì)的骨骼稱為外骨骼,。經(jīng)過研究,，人類已經(jīng)制造出不少性能優(yōu)質(zhì)的外骨骼，不僅能為人類提供保護,，還能根據(jù)肢體活動對關(guān)節(jié)動作進行感應(yīng),，提供額外動力，使人類的力量更淋漓盡致地得以發(fā)揮,。

外骨骼的特性使其在軍事和醫(yī)學領(lǐng)域被重視,。1997年，日本Cyberdyne公司就將腿部支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)用于日本一些醫(yī)院中,，幫助病人進行恢復訓練,，并且該公司用了10年時間將其研制的外骨骼機器人“HAL”推向市場，旨在輔助殘障者和傷患復健,。此外,，以色列的Rewalk、美國的Ekso也在這一領(lǐng)域相當出色,。

與美國,、日本等國相比,，我國對于外骨骼技術(shù)的研究較晚，發(fā)展也相對緩慢,，但路徑基本一致,，也是從軍用走向商用。

2013年,，軍區(qū)總醫(yī)院博士后工作站發(fā)布了“單兵負重輔助系統(tǒng)”,，用于壓縮負重，能與穿戴者動作迅速同步,。盡管被認為是目前國內(nèi)最完善的外骨骼裝置,，但功能相對單一，負重能力和設(shè)計結(jié)構(gòu)皆需提升,。

2014年，中科院設(shè)計研發(fā)了EXOP-1外骨骼系統(tǒng),。與之前的設(shè)備相比,，減輕了穿戴者的負擔，但體積仍相對笨重,，短期內(nèi)難以投入使用,。

今年，邁克機器人發(fā)布了BEAR-H1外骨骼裝置,，采用了柔性驅(qū)動器作為輸出,，能幫助坐在輪椅上的殘疾人重新站立行走。

除了醫(yī)療和軍事領(lǐng)域,，外骨骼機器人還有其他的作用,。例如在建筑行業(yè)，可以幫助建筑工人節(jié)省體力,。在傳統(tǒng)的汽車制造業(yè),，對重復性的生產(chǎn)工作效率的提高極為有效。如寶馬公司和慕尼黑大學合作研發(fā)了一款3D打印定制的手套,，能幫助大拇指完成重復性的生產(chǎn)動作,。

若是外骨骼設(shè)備加上柔性驅(qū)動器，就能在人機交互的場景中發(fā)揮出極大的作用,。無需力與力矩傳感器也能實現(xiàn)力反饋,，從而提升力控制的穩(wěn)定性和精度，提升安全性并節(jié)省能量消耗,。

如BEAR-H1外骨骼機器人,，其最大的特點在于采用了柔性驅(qū)動器作為輸出，并且是全球首款,。目前市面上現(xiàn)有的包括美國,、日本的外骨骼機器人,，都是采用的剛性驅(qū)動器。

此外,，外骨骼設(shè)備中的傳感器可以檢測到人體的運動狀態(tài),，并根據(jù)AI算法預測人體意圖，這些信息都能被采集并用于對機器人的控制,。

甚至在媒體行業(yè),，外骨骼設(shè)備也得到了應(yīng)用。在兩會上,，就有記者扛著外骨骼設(shè)備進行報道,。

由此可見外骨骼應(yīng)用范圍之廣，而實際上,，外骨骼行業(yè)確實也蘊藏著極大的機遇,。然而作為一個處在初級發(fā)展階段的行業(yè)，想要分得大市場中的蛋糕,，還需要一個漫長的過程,。

在AI等先進技術(shù)崛起的背景下,，外骨骼設(shè)備市場蘊藏著巨大的機會,。根據(jù)賽智產(chǎn)業(yè)研究院預測，未來5年內(nèi),，醫(yī)用機器人的年復合增長率約為37%,，其中康復機器人的年復合增長率達21%，外骨骼機器人年復合增長率為47%,，遠高于其他類別的醫(yī)用機器人的平均增長速度,，預計未來的市場容量可達千億級別。

而ReportsnReports發(fā)布的全球預測顯示,，到2023年,，外骨骼市場價值規(guī)模可能將達到28億美元,，遠超2017年的2.998億美元,。

巨大的增幅背后，反映了越來越多的行業(yè)對外骨骼技術(shù)做好了接納準備,。松下新聞發(fā)言人MioYamanaka在接受采訪時表示,，外骨骼的應(yīng)用領(lǐng)域可能遍及快遞、建造業(yè)和伐木這些勞動強度較大的行業(yè),。

在中國,，外骨骼設(shè)備的商用尚處于起步階段。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，未來中國的外骨骼機器人市場將保持每年50%左右的增速,，預計到2021年,，市場規(guī)模將增長到140億元。

作為人口大國,，外骨骼在中國將會有很大的發(fā)展,，其主要原因也與中國市場的特點有很大的關(guān)系。

首先,，中國加速進入老齡化社會,，腦中風等疾病發(fā)病率增高，目前中國中風病人數(shù)量已超出1000萬,，并以每年10%的速度增加,，而在歐美和日本等發(fā)達國家情況則更為嚴重。此外,，醫(yī)療資源不足也是重要原因,。尤其是康復理療人才緊缺，根據(jù)病人數(shù)量需要40萬左右的理療師,，可從業(yè)者只有兩萬左右,，缺口巨大。

雖然前景可觀,，但市場的蛋糕卻不好分。

外骨骼技術(shù)處于初級階段,，門檻高,，導致研發(fā)和制造成本高昂。此外,，醫(yī)療行業(yè)并未將外骨骼設(shè)備納入醫(yī)保體系,，所以普通家庭難以承受。

以日本的Cyberdyne和以色列的Rewalk為例,，售價平均在60~100萬元,，甚至有的產(chǎn)品價格高達250萬元人民幣，一般只能通過租賃的方式供人使用,。

從商用角度來看,，美國的EKSO、以色列的Rewalk均已拿到了美國FDA認證并進入上市階段,，而中國盡管也有不少上市公司和創(chuàng)業(yè)公司進入該領(lǐng)域,，但并未有獲得FDA認證的企業(yè)，也未有產(chǎn)品進入到商用階段,。

毫無疑問,，外骨骼設(shè)備將在未來發(fā)揮更加廣泛的作用，幫助人類提升生活質(zhì)量,。但想要實現(xiàn)美好愿景,，首先要跨越眼前的障礙,，還要考慮未來在人機一體化趨勢中人類所處的位置。如果能夠突破目前的一些瓶頸,，外骨骼裝置將轉(zhuǎn)變?yōu)锳I機器人,，它們會將人類的聽覺、觸覺,、力量,、意識等進一步放大，增加人類的各項能力,。

前路艱難但值得探索,，不過未來或許會出現(xiàn)更深層次的問題，比如涉及人和機器相處的法律,、倫理方面的問題,，這不僅是外骨骼邊界問題，更是對人性深層的反思,。