工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成商處于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的下游應(yīng)用端，為終端客戶(hù)提供應(yīng)用解決方案，其負(fù)責(zé)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用二次開(kāi)發(fā)和周邊自動(dòng)化配套設(shè)備的集成，是工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化應(yīng)用的重要組成。

本月初美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)放出了一段視頻，視頻內(nèi)容是關(guān)于哈佛Connor Walsh教授所研發(fā)的可穿戴康復(fù)軟體機(jī)器人，目的是為了幫助殘疾人和行動(dòng)不便的人康復(fù)或是作為輔助設(shè)備長(zhǎng)期穿戴。

在沒(méi)給大家正式介紹前，先給大家看看這個(gè)可穿戴軟體機(jī)器人的前身。就是下面這個(gè)氣動(dòng)的軟體手部康復(fù)裝置。

各位老鐵看官有沒(méi)有覺(jué)得像是一條蟲(chóng)子趴在手上，怕蟲(chóng)子的看官快速往下翻。

這款康復(fù)手套使用的是一種人造氣動(dòng)肌肉，其本身就是一種橡膠材料。肌肉內(nèi)部有不同形狀的空腔，通過(guò)氣泵對(duì)肌肉充氣就能使其形變。它的原理其實(shí)就是想通過(guò)氣動(dòng)控制材料變形來(lái)模仿人手的活動(dòng)，比如說(shuō)下面這張動(dòng)圖就是演示它的單根手指的情況。

你看這靈活的手指，氣動(dòng)肌肉可模擬出食指的軌跡。

有彈性，還能伸長(zhǎng)，氣動(dòng)肌肉也可模擬出大拇指運(yùn)動(dòng)軌跡。

軟體機(jī)器人（Soft Robotics）可以說(shuō)是現(xiàn)代機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中的“奇葩”，和目前機(jī)器人最常用的剛性結(jié)構(gòu)不同的是：軟體機(jī)器人具有多自由度且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可以做到更加靈活更有利于模仿人手等一些動(dòng)作。因此，軟體機(jī)器人能夠在保證靈活性和柔韌性的同時(shí)，在三維空間中自由活動(dòng)。

今天的主角是這款哈佛大學(xué)的可穿戴式軟體康復(fù)機(jī)器人。說(shuō)到把軟體機(jī)器人和康復(fù)輔助器具聯(lián)系起來(lái)的始作俑者，就不得不提到哈佛大學(xué)Wyss實(shí)驗(yàn)室的Connor Walsh教授。

Connor Walsh研究生畢業(yè)于都柏林大學(xué)三一學(xué)院機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)。在學(xué)生時(shí)代，他聽(tīng)說(shuō)了美國(guó)研發(fā)的機(jī)械外骨骼如何幫助人搬運(yùn)重物，此后便開(kāi)始著迷于機(jī)器人技術(shù)。隨后，他申請(qǐng)攻讀MIT博士學(xué)位，在世界著名的生物力學(xué)專(zhuān)家 Hugh Herr教授那里做研究。當(dāng) Walsh 搬到哈佛，設(shè)立了生物設(shè)計(jì)研究所之后，他決定另辟蹊徑——開(kāi)發(fā)“柔性機(jī)器人”。

（Wyss實(shí)驗(yàn)室的Connor Walsh教授）

經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，他的研究團(tuán)隊(duì)被NSF（美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)，NationalScience Foundation，United States）贊助，目前他們正在努力打造一款可穿戴的軟體機(jī)器人，用來(lái)幫助那些殘疾人，或是做完手術(shù)身體機(jī)構(gòu)需要恢復(fù)的人去康復(fù)等等，目前該裝置只包括上肢。

下面是詳細(xì)的報(bào)道視頻。

過(guò)去五年，軟機(jī)器人技術(shù)正在爆炸?！笆澜绲谝粋€(gè)全軟體機(jī)器人 Octobot 的誕生，意味著一個(gè)新時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，軟體機(jī)器人即將全面超越傳統(tǒng)鋼鐵鑄成的機(jī)器人?！币獯罄砉W(xué)院的 Barbara Mazzolai 和 Virgilio Mattoli 聯(lián)合在《自然》雜志上撰文表示。

與普通的軟體機(jī)器人不同，哈佛這款可穿戴式的軟體機(jī)器人是作為一款輔助設(shè)備進(jìn)行使用的，Connor Walsh教授表示希望使用者能夠把他當(dāng)成一件衣服一樣可以整天穿在身上。

這種可穿戴設(shè)備是非常輕量級(jí)的，人們可以整天穿著它。人們可以穿著它短期恢復(fù)受傷，病情比較嚴(yán)重的人可以使用它作為長(zhǎng)期輔助設(shè)備。目前這個(gè)機(jī)器手的困難是如何將其做的更加舒服更加方便使用，整個(gè)機(jī)器內(nèi)部包裹著氣囊，內(nèi)外層是一些紡織材料。表面還有很多傳感器。

比如下面這個(gè)動(dòng)圖，你觸碰一下掌心，它就會(huì)自動(dòng)合上手掌。

比如碰一下這里，自動(dòng)開(kāi)掌等。

整個(gè)機(jī)構(gòu)就是像這樣從一個(gè)基礎(chǔ)的動(dòng)作開(kāi)始，逐漸往復(fù)雜方向延伸，和不同部位之間協(xié)同合作以達(dá)到復(fù)雜的動(dòng)作。

這位穿star warsT恤的老鐵在十年前一場(chǎng)事故已經(jīng)癱瘓多年，在使用幾個(gè)月后能勉強(qiáng)寫(xiě)字和抓取一些東西，使用工具，展現(xiàn)出了不錯(cuò)的恢復(fù)狀況。他表示也愿意長(zhǎng)期使用這裝置來(lái)幫助自己更好的生活。

除此之外早在2014年Connor Walsh 教授就研發(fā)出柔性外骨骼 Soft Exosuit，可以有效改善足下垂。傳統(tǒng)金屬風(fēng)格的外骨骼不同，Soft Exosuit 由編織成帶狀的紡織物組成，可以包裹佩戴者的腰部和腿部，非常柔軟也具有韌性。機(jī)器內(nèi)置微處理器、傳感器和能源，腰部會(huì)置入馬達(dá)，提供力量和機(jī)動(dòng)性。目前處在測(cè)試階段。

我國(guó)康復(fù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模和成長(zhǎng)空間巨大。到 2030 年，中國(guó) 65 歲以上的人口的全國(guó)總?cè)丝诒戎貙⑻岣叩?18.2%。廣發(fā)證券在此前發(fā)布的研報(bào)中認(rèn)為，人口老齡化將推動(dòng)醫(yī)療及護(hù)理機(jī)器人快速產(chǎn)業(yè)化。預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)未來(lái) 3-5 年內(nèi)會(huì)出現(xiàn)成規(guī)模的醫(yī)療或護(hù)理機(jī)器人企業(yè)。去年 3 月，國(guó)家衛(wèi)計(jì)委聯(lián)合 5 部門(mén)印發(fā)《關(guān)于新增部分醫(yī)療康復(fù)項(xiàng)目納入基本醫(yī)療保障支付范圍的通知》，在原已納入支付范圍的 9 項(xiàng)醫(yī)療康復(fù)項(xiàng)目基礎(chǔ)上，將“康復(fù)綜合評(píng)定”等 20 項(xiàng)新增康復(fù)項(xiàng)目納入醫(yī)保支付范圍。

皮一下放幾張最近幾年的軟體機(jī)器人供大家欣賞

這款軟體機(jī)械裝置，可在不與血液接觸的情況下幫助心臟跳動(dòng)泵血。由于新裝置并不會(huì)直接接觸到血液，進(jìn)而降低了血管阻塞的風(fēng)險(xiǎn)，未來(lái)使用該裝置的病人不必再服用具有潛在危害的血液稀釋類(lèi)藥物。

這種軟體機(jī)器人有多種用途，例如通過(guò)崎嶇地形或鉆進(jìn)稠密空間等。由于它在行動(dòng)時(shí)悄無(wú)聲息，基本不發(fā)出噪音，因此可用于偵測(cè)敵情。

軟體機(jī)器人不是傳統(tǒng)機(jī)器人技術(shù)的一部分，”瑞士蘇黎世聯(lián)邦技術(shù)學(xué)院仿生機(jī)器人學(xué)教授福米亞·利達(dá)說(shuō)?！八鼈儽仨氁酝耆煌乃季S來(lái)對(duì)待，用不同的材料制造，用不同的能源驅(qū)動(dòng)。這是我們未來(lái)的必然之路。”