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焦点热文:从《流浪地球2》到现实,商用化提速,外骨骼机器人“钱景”大好
2023-02-14 14:46:58 来源:云掌财经览富财经网 编辑:news2020

2023年春节档院线电影不负众望,交出了高分答卷。春节期间上映的大片中,《流浪地球2》这部中国科幻电影的硬核大作更是有口皆碑。除了剧情和特效之外,这部大作中展现出的众多科技产品成为一大看点,尤其是国产外骨骼机器人,强大的功能让人大开眼界。

事实上,和影片中展现得效果相比,外骨骼机器人在工业、运输、康复等产业中已经得到广泛应用。特别是随着我国在十四五规划中明确提出,要将外骨骼机器人产业发展同我国老龄化、医养等事业相结合,市场和政策的共同推动,让我国外骨骼机器人产业发展前景大好。目前来说,中国工业外骨骼机器人的技术水平已达到世界先进水平,商用发展更是不断提速。


(资料图片仅供参考)

我国外骨骼机器人产业进入商业化探索阶段

首先来说,外骨骼 (Exoskeleton) 这个名词来源于生物学,是指昆虫、壳类动物的外壳,其作用就是将支撑、运动、防护功能相结合。在应用到机器人领域后,外骨骼机器人其实就是在仿生技术的基础上,模仿生物界外骨骼而提出的一种新型机电一体化装置。从运作原理来看,它结合了机械结构、控制、驱动方式、人机交互等关键技术,穿戴者可以更好地获得保护、协同动作等功能,进而完成人类自身无法完成的任务。

按照应用领域来划分,外骨骼机器人除了军用之外,在民用领域主要分为康复型外骨骼机器人和工业用外骨骼机器人。比如在《流浪地球2》中,出现的就是工业用外骨骼机器人,更强的负重能力和精准、高效的作业能力是这类机器人最大的特点。从根本来说,外骨骼机器人就是人机交互的可穿戴设备。因此,穿戴舒适性、能源续航能力和人机交互共融水平,成为衡量外骨骼机器人性能的核心标准。特别是人机耦合系统,它的水平高低取决于识别人体运动意图的程度,人机耦合系统需要感知和预判人体行为,并给出最优策略,以让人机系统实现任务目标。近年来,这个领域也成为外骨骼机器人研发的重点,直接关系着商业化市场的开发。

从外骨骼机器人的发展历史来看,美国在上世纪60年代就正式开启了相关技术研发。我国在该领域的发展相对滞后,在2000年左右,国内清华、浙大、哈工大等知名院校才正式起步。经过十多年的发展,随着越来越多的科创企业加入赛道,我国外骨骼机器人行业开始步入商业化阶段。其中,工业制造和康复医疗领域成为众多企业关注的核心领域。目前,我国涉足外骨骼机器人领域的企业近300家,并以创业型企业居多。

外骨骼机器人产业的商用应用场景不断延伸

近几年来,我国外骨骼机器人产业发展不断提速,市场规模不断扩大。行业权威机构预测,未来五年,中国该行业市场规模将以每年25%左右的速度增长。预计到2027年,行业市场规模将突破3亿美元。和这个数值相比,多个潜力无穷的应用市场,更是为行业的未来发展预留了庞大的增量市场。

就以康复医疗赛道为例,数据显示,我国65岁以上人口数量已经突破2亿,老龄化进程不断提速。由于老年人各项身体机能衰弱,肌肉退化萎缩,易患骨质疏松、偏瘫、中风等疾病,康复医疗需求很大。数据显示,早在2020年,我国康复需求人数就高达4.6亿人,需要康复治疗师70万,而目前中国康复治疗师仅有5万人左右。在市场供需失衡的背景下,外骨骼机器人的发展无疑将填补这一巨大空白。

特别是在国家工信部、卫健委、发改委等部门先后发布相关政策之后,国内外骨骼机器人行业的发展方向明确,拓展机器人在医疗服务、养老助残等领域的应用成为核心命题。在一系列重大核心技术被突破的同时,外骨骼机器人成本、售价的不断降低,更是为大规模推广奠定了基础。

行业调查显示,目前国外发达国家外骨骼机器人产品价格在2万美元以上,本土产品商业化程度较低,产品价格更是居高不下。正是因为价格高昂,目前外骨骼机器人市场集中于医院、养老院等机构,但应用普及率一直不高。在行业的另一大应用市场工业领域,受到使用成本高、经济效益有限的制约,外骨骼机器人在全世界范围内都缺乏大规模的应用。一旦在技术创新和控本提效方面实现突破,行业市场规模将实现裂变式扩容。

技术及专业化程度决定企业竞争壁垒水平

目前,我国外骨骼机器人行业企业主要分布于工业和医疗康复两大领域,由于技术壁垒高、市场投入大,专注于各个细分赛道的头部企业产业优势明显。

产品定位于“原创设计、高端制造”的新兴装备(002933.SZ),是我国机械制造领域的知名企业,其产品涵盖军事、航天、服务等类别。尤其是在航空装备领域,近年来新兴装备开始加大外骨骼机器人技术的研发应用,突出高集成小型化、通用化、模块化、高精度、智能化等特点。由于企业在高精度伺服驱动和系统智能控制、高精度高承载传动、伺服控制和传动力学系统仿真、机电一体化融合等设计技术领域具有强大实力,拥有多项伺服驱动、高精度传动技术和视频处理技术发明专利与实用新型专利,相关技术产品的开发应用十分顺利,目前,企业有多个外骨骼机器人产品处于研发阶段。

在医美领域深耕多年的伟思医疗(688580.SH),在康复领域力争成为中国领先供应商,不断探索新模式。发展多年,企业已经完成在射频、激光、康复机器人领域的布局。特别是在外骨骼机器人领域,早在2021年,伟思医疗就取得了3款相关产品的医疗器械注册证,目前已实现正式上市销售。其康复机器人产品可协助截瘫患者、偏瘫患者恢复步行能力,协助术后或者其它运动功能障碍患者进行康复训练。自2022年以来,伟思医疗在外骨骼机器人领域进一步加大投入力度,其新一代产品将形成标准化的临床和产品方案,适用于多种神经系统损伤导致的肢体运动功能障碍患者,以及术后、长期卧床导致的肌肉无力等,帮助解决运动能力以及步行能力的康复和训练问题。

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