今年6月,全球首款“肌肉外甲”可穿戴機器人在無錫工廠正式量產。該產品由哈佛大學歸國的科學家丁也博士領銜研發。它通過搭載30余個高精度傳感器實時捕捉人體60路運動和環境信號,以先進機器學習算法提前預測穿戴者動作意圖,為腦卒中患者等行動障礙群體提供精準助力。據權威臨床研究證實,患者穿戴訓練后6分鐘步行距離和10米步行速度較傳統康復手段顯著提升47%和60%。這標志著我國在高端康復醫療器械領域取得重大突破。
早在2012年,丁也前瞻性提出“輔助肌肉而非單純骨骼支撐”的創新理念,開創了柔性可穿戴機器人的技術路線,徹底顛覆傳統外骨骼依賴剛性框架的設計范式。2018年,他又提出“人機在環”的控制理念,將人體反饋引入機器人控制系統中實現個性化的控制系統,該技術于2018年入選《科學》雜志評選的“全球十大機器人技術”。這種新型可穿戴機器人技術本質在于將技術目標從機械承重轉向智能協同。肌肉外甲周身分布數十個傳感器實時采集身體角度、速度、高度、朝向和人機交互力等多維數據,通過智能算法在肌肉發力關鍵窗口期主動提供協同助力,實現如同“懂你的人工肌肉”般的精準響應。這不僅在全球范圍內首次實現穿戴設備凈能耗降低40%的能效突破,更關鍵的是,它為中風、脊髓損傷等神經肌肉功能障礙患者提供了革命性康復方案:設備可智能識別并實時“補足”患者缺失的肌肉功能,助力其按照自然意圖和步態行走,通過在正確動作模式下進行高頻次主動訓練,有效促進神經通路重塑(神經重塑),顯著改善步態對稱性、行走速度及穩定性,加速功能康復進程。其輕量化(約2公斤)與柔性化的設計,大幅降低制造成本與使用門檻,推動應用場景由醫療機構向社區及家庭延伸,徹底解決了傳統剛性設備笨重、不靈活、人機兼容性差的根本性難題。
“選擇無錫,正是看中其作為中國制造業高地的完善產業鏈基礎,”丁也說。2023年,他在無錫梁溪區政府戰略投資支持下,整合資源建設2000平方米智能化生產基地。此舉實現了三大關鍵躍升:終結核心部件代工依賴——成功自研自產電機、電驅器等核心部件實現100%國產化自主生產;產能與產品迭代提速——全球最輕量級動力膝關節設備(僅重670克)將于第三季度規模化量產,首批3000臺產品在滿足全球同步供應的同時,終端售價首次突破萬元門檻;企業與上海華山醫院、北京宣武醫院共建產學研聯動轉化示范,聚焦膝關節、脊柱治療等相關的傳感器和可穿戴機器人的二類器械研發,將臨床問題到解決方案產品落地的時間縮短至兩年,項目轉化周期2-3倍縮短,為應對老齡化社會挑戰提供創新解決方案。
江蘇腦卒中患者陳先生的康復案例生動詮釋了技術變革的力量。他曾經依靠家屬攙扶、僅能勉強行走15分鐘。借助肌肉外甲進行主動康復訓練半年后,他已實現日均獨立行走1.8萬步,并恢復了買菜、做飯等日常活動能力。這一奇跡背后,是人機深度融合的技術支撐:30加傳感器以毫秒級精度捕捉肌體運動,高速機器學習算法預測運動意圖,領先于動作發生20毫秒進行預判;自適應學習引擎持續優化輔助策略,訓練效率提升200%。
據有關資料顯示,到2028年全球可穿戴機器人市場預計達到58億美元,中國企業正以年均50%增速搶占技術制高點。
丁也表示,接下來,遠也科技有限公司將主導制定肌肉外甲ISO國際標準,爭奪中國技術的國際話語權,改寫全球可穿戴機器人游戲規則。計劃到2026年,公司將推出穿戴機器人大數據平臺,通過AI迭代使設備自適應不同病理階段。隨著無錫基地產能釋放,中國原創“肌肉外甲”技術將服務全球數億消費者,書寫中國高端裝備出海新篇章。 (張青)
轉自:中國工業報
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