嘉立创公告
辅助肌肉无力老人重新站起来,外骨骼真有这么神奇?
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2026-04-02
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<p style="line-height: normal;">首届机器人全产业链接会（FAIR plus 2025）近日在深圳启幕，汇聚200余家顶尖机器人企业及来自60个国家和地区的3.5万名专业观众。嘉立创携电子及机械产业一站式解决方案亮相，集中展示PCB、FPC、SMT、3D打印及CNC加工等全链条服务能力。</p><p style="line-height: normal;"><br></p><p style="line-height: normal;">“没想到‘上午设计、下午打样’的极致效率已是随手可得。”在嘉立创展台，现场工程师打开手机，展示早上出门看展前刚下单的PCB，随着自动审单、算法拼板，才半日过去，进度条已显示即将发货。这种“立马想要，立马得到”的硬件创新服务，成为工程师破解“创新效率”的底气。</p><p style="line-height: normal;"><br></p><p style="line-height: normal;">“在原来需要几个月才能做成的事情，现在最快只需一到两周。”现场专业观众评价道。</p><p style="line-height: normal;"><br></p><p style="line-height: normal;">论坛区的技术沙龙上，国家杰青、中国科学院深圳先进院集成所副所长吴新宇讲述了他带领团队研发“外骨骼机器人”的历程。</p><p style="line-height: normal;"><br></p><p style="line-height: normal;">“外骨骼机器人是国际前沿的研究热点。今年春节，就有人穿着它爬了泰山。”吴新宇讲到，他的研究正是面向需要运动功能辅助的人群，例如帮助老年人和行动不便者，进行康复和运动功能的重建。</p><p style="line-height: normal;"><br></p><p style="line-height: normal;">如今，吴新宇带领团队研制的第三代自平衡外骨骼机器人，较上一代刚度提升2.6 倍，关节扭矩增加 4.08 倍，可载重 110Kg 穿戴者自由活动。</p><p style="line-height: normal;"><br></p><p style="line-height: normal;">这款机器人机构的设计符合现代工学的精巧、大刚度、高负载、质量轻、动作灵活的机器人本体机构，验证了仿生一体化机构的合理性，为实现人形机器人高负载运动奠定了基础。</p><p style="line-height: normal;"><br></p><p style="line-height: normal;">为什么要做外骨骼？吴新宇提到，一方面是为了老人运动康复。在中国，60岁以上老人占比已达到总人口的19.8%，接近美国总人口数，且这个比例还在以每年约5%的速度增长。同时，新生人口连续三年跌破1%，这使得养老成为了一个重大的民生问题，预计到2035年，“银发经济”规模将达到20万亿元。</p><p style="line-height: normal;"><br></p><p style="line-height: normal;">另一方面是运动功能的重建。脊髓损伤患者大约有120万，并且每年新增约5万人，他们平均年龄较轻。如何帮助这些患者从轮椅上站起来行走？还有许多偏瘫病患，是否可以用外骨骼帮助他们恢复行走能力？</p><p style="line-height: normal;"><br></p><p style="line-height: normal;">吴新宇说，当前，外骨骼仍是国际前沿的研究热点。早期的研究集中在收集膝关节摆动伸展时的能量并将其转化为电能的无动力柔性助力装置上，这种装置能够在不干扰行走的情况下降低能耗约7.2%。</p><p style="line-height: normal;"><br></p><p style="line-height: normal;">深圳的硬件创新，让机器人技术得以实现全域突破。目前，这款机器人交给嘉立创后，两三天就能打样完成，并可以由相关企业批量生产。谈及研发验证的过程，他表示：“我们投入大量精力在运动意图识别和人机协同控制的研究，期间，团队使用高多层PCB做了多次硬件模块的创新升级，高密度电路布线优化了信号完整性，为外骨骼的高负载、高自由、精巧的功能构筑提供了稳定支撑。”</p><p style="line-height: normal;"><br></p><p style="line-height: normal;">“另一款柔性外骨骼机器人，可为偏瘫病人提供髋关节辅助助力，里面有4块PCBA是由嘉立创制造。”创新的模块化硬件电路设计方案，通过将算法植入主控板、电机控制板等模块，整体能够实现采集控制频率高达1khz，保证了表面肌电、IMU、足底压力等多模信息采集的同步性和可靠性。</p><p style="line-height: normal;"><br></p><p style="line-height: normal;">在脑电和机电融合方面，吴新宇团队进行了越障行走的决策融合方法研究，任务完成率超过85%，通过脑电的运动想象，可以控制外骨骼机器人，比如决定迈左腿还是迈右腿，通过一些激烈的动作可以控制外骨骼迈更大的步伐等等。同时，还引入了视觉反馈到外骨骼中，以提高机器人适应复杂行走环境的能力。</p><p style="line-height: normal;"><br></p><p style="line-height: normal;">比如，在腰部安装摄像头，可以看到前方障碍物以及障碍物的高度、宽度和距离等信息，然后通过脑控来识别是否有跨越障碍物的意图，识别率接近88%，即能准确判断人是否想跨越这个障碍物，接着会有一个决策流程，通过人机融合来判断是否要完成跨越动作。</p><p style="line-height: normal;"><br></p><p style="line-height: normal;">他解释，比如前面有个障碍物，通过脑电告诉机器人想要跨越，最后机器智能判断可以完成跨越，人机融合后就完成了整体的跨越动作。目前研发的腰部助力的外骨骼平板，可以为腰部提供20 - 30公斤的助力。</p><p style="line-height: normal;"><br></p><p style="line-height: normal;">目前，吴新宇和他的团队正在加速推进外骨骼机器人在医疗康复、海洋作业以及多种复杂环境细分场景的应用。他介绍道：“这款柔性外骨骼已辅助多位80岁肌肉无力的老人，重建日常生活所需的行走能力。”</p><p style="line-height: normal;"><br></p><p style="line-height: normal;">他提到，未来在健身领域，可能会产生很多外骨骼产品。穿上外骨骼，在健身房或家里做不同动作，就可以对肌肉进行锻炼，这又是一个新兴的市场。此外，面向护工服务，将来花5万块钱买个外骨骼，家里有老人，就可以轻松变成大力士；抱七八十公斤的人，不用自己费太大力，靠外骨骼也能帮忙搞定；还有儿童脑瘫外骨骼，能够适应儿童的生长发育，改善他们的步态。</p><p style="line-height: normal;"><br></p><p style="line-height: normal;">此外，外骨骼在很多细分领域都有应用前景，包括建筑业、制造业、物流行业以及农林业等。目前，在医疗康复行业中，护工们将老人从床转移到轮椅的工作繁重，容易导致腰椎间盘突出等问题，而外骨骼技术可以减轻负担。</p><p style="line-height: normal;"><br></p><p style="line-height: normal;">南方+记者 郜小平</p><p style="line-height: normal;"><br></p>
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