|
外骨骼机器人是一种可穿戴机器人，能够为穿戴者提供保护功能、增强穿戴者的能力，比如延展、补充、替代或增强人的身体功能、肢体运动能力和负重能力，主要应用于军事、工业、医疗康复领域。按照功能划分，可分为工业军事类的增强型外骨骼机器人和医疗康复类的康复型外骨骼机器人。 外骨骼机器人产业目前仍处于起步阶段。根据国际研究机构 ABI 统计，2020 年全球市场规模为 3.92 亿美元，2025 年全球市场规模将增长到 18 亿美元，2028 年之前有望实现全球性规模化增长。 全球外骨骼机器人产业头部企业 目前全球共有 5 家专营外骨骼机器人的上市企业，其中Ekso Bionics、CYBERDYNE 和 ReWalk已发展近20年，上市7年，但因外骨骼机器人研发投入成本高昂且设备销售价格高，导致回报周期较长、目前均尚未实现盈利。 Ekso Bionics：依托于美国伯克利机器人学与人体工程学实验室科研成果于2005 年成立，2014 年在纳斯达克上市，目前的产品线覆盖场景广，以医疗康复类外骨骼 EksoHealth 产品线为主导， 其中 Ekso GT 于 2016 年获得 FDA 认证，EksoNR 是目前 FDA 批准的唯一适用于治疗后天性脑损伤（ABI）的外骨骼。其他产品线包括工业外骨骼 EksoWorks，适用于建筑施工和工厂制造场景，功能为增强工人作业能力，此外还有常年与 DARPA 合作的军事外骨骼产品线。 CYBERDYNE：2004 年由日本筑波大学生化电子学专家山海嘉之（Yoshiyuki Sankai）教授创立， 于 2014 年在日本东京证券交易所上市。产品 HAL 是世界上第一个半机械人式康复外骨骼，目前已发展到第五代并获得 FDA 和 CE 认证，HAL 5 区分工业民用和康健医疗场景。工业民用类型为 HAL 5 B 型，主要功能为减轻工作负载，可以支持穿戴者手提肩举 70 kg 重物。康健医疗类型为 HAL 5 C 型，主要功能为提供辅助身体支持，可以帮助年长者、完全截瘫患者活动。 ReWalk Robotics： 2001 年成立于以色列，2014 年在纳斯达克上市，主营医疗民用类的外骨骼设备。产品ReWalk™ 于2014年获得 FDA认证，针对使用者为脊髓损伤（SCI）患者，提供髋关节和膝关节动力支持从而实现直立和行走。ReWalk 相比另外两家由科研高校孵化而出的 Ekso Bionics 和 CYBERDYNE，技术研发资源较为薄弱，技术方案以机械工程设计为主。 中国外骨骼机器人产业发展历程 中国骨骼机器人产业发展起源于2012年，行业内企业集中在医疗康复外骨骼领域（主要由于医疗康复市场空间大、利润高）。但随着技术的不断成熟，上述企业业务逐渐向工业类外骨骼延伸（工业类外骨骼的技术门槛和成本较低，更容易较快开发产品产生经济效益）。目前发展较快的代表性企业包括傲鲨智能、傅利叶智能和奇诺动力等。 中国外骨骼机器人产业驱动因素分析 医疗康复类：康复需求大、康复医师资源缺口大，双向驱动医疗康复类外骨骼需求增长。中国脊髓损伤、脑损伤患者众多，相应康复需求巨大，但医师资源严重不足：据相关数据，中国每年脊髓损伤患者超 30 万，每年创伤性脑损伤患者超 60 万，每年卒中患者超 500 万，总体卒中终生发病风险为 39.3%（居全球首位），2019 年带病生存的卒中患者已高达1300 万。中国康复医师占基本人群的比例约 0.4：10 万人，而发达国家情况为 5：10 万 人，两者相差 12.5 倍。根据中国卫生统计年鉴， 2019 年中国康复执业医师（含助理医师）总数不到 3 万人，而中国目前需要 70 万康复治疗师。康复治疗师缺口庞大，大规模培养康复治疗师成本高、时间长，规模化引入医疗康复类外骨骼有望缓解医疗资源紧张、提升脑卒中康复率。 工业军事类：重体力劳动力整体数量减少且价格逐年上升，但大量柔性非标化工业场景难以全自动化，驱动工业类外骨骼需求增长。采矿业勘探、重工业生产制造、建筑业搬运施工、物流仓储业分拣搬运、机场行李搬运等存在大量柔性非标化场景，比如汽车混线生产与组装场景，航空窄体机行李运输等。工业类外骨骼机器人可显著提升重体力劳动者工作效率并减少工伤。2019 年中国重体力劳动力约 1.6 亿人，按每百人部署一台设备测算，工业外骨骼机器人目前需求量超百万台。 中国政策环境：政府出台支持性政策、完善管理机制，促进产业良性发展。 外骨骼机器人产业未来趋势 趋势一：“人机融合” 大势所趋，“人机增强”技术将在未来三十年应用成熟化。AI 方法能够提升外骨骼机器人控制系统，突破力控算法，实现算力更强和低延时，穿戴更方便、路径规划更合理。由于刚性材料外骨骼易对穿戴者造成束缚感，柔性材料的应用能够提升人机耦合度和穿戴舒适性。 趋势二：康复医疗体系发展将推动医疗康复类外骨骼机器人规模化应用。中国医疗能力增长速度全球最快，医疗改革效果显著，将进一步发展完善医疗服务体系，其中康复医疗发展将带动医用外骨骼机器人市场增长。 趋势三：劳动力成本攀升、非标化工业场景只增不减，工业外骨骼需求广泛。人口老龄化问题加剧，未来劳动力成本将大大提高，而在汽车、家电、航空等工业领域有大量以定制化为主的柔性工业场景，无法完全用自动化设备替代人力，采用工业外骨骼机器人将提升工人单位工作效率、减少职业病、延长工人工作寿命。 趋势四：受市场需求和科研发展驱动，外骨骼机器人产业入局者将大大增加。根据 CB Insights 数据，2016 年至今，外骨骼机器人产业融资将近百次交易，融资总规模亿美元级别，外骨骼机器人产业使用场景丰富、潜在需求大、科技含量高，预计将有更大规模资本投资外骨骼机器人产业。此外，科研机构重视科技成果市场化，将催生更多科研类初创企业，更多大型工业制造商或将发展工业类外骨骼，发挥工业协同作用、优化生产效率。 |
|
|
