一、外骨骼機器人的發展歷程

1）探索和實驗（1960-1980）

美國科研機構引領第一波研發熱潮，最早的外骨骼實驗室樣機以軍用為主，但難以投入實際應用，各國科研機構繼而開展醫療康復等用途的外骨骼，實用性增強。

2）平緩發展（1980-2000）

外骨骼機器人逐步走出實驗室，企業界和科研專家雙向推動外骨骼機器人的技術研發和市場化。

3）技術突破性發展（2000年至今）

計算機技術、傳感技術、材料技術和控制技術的迭代更新引發外骨骼機器人進入技術突破和規模化應用階段，發達國家在外骨骼機器人領域科研成果和商業化成果顯著。

2000年后出現較多科技企業，三家公司于2014年陸續上市。

（1）ReWalkRobotics，上市公司

2001年在以色列成立，是第一個通過美國FDA的醫療外骨骼系統，產品為針對下肢癱患者的助行外骨骼。

（2）CYBERDYNE，上市公司

由日本筑波大學山海嘉之教授于2004年創辦，核心產品為HAL外骨骼，應用于醫療康復、殘疾人助力、災害現場救援等用途。

（3）EksoBionics，上市公司

成立于2005年，經營軍事、醫療等多場景的外骨骼機器人，常年與DARPA有合作項目。

二、外骨骼機器人的未來發展

自2000年以來，外骨骼機器人產業化發展已超20年，根據當前企業發展及技術進步方向， 未來三十年技術、產品及行業發展四大趨勢：

1）“人-機融合”大勢所趨，人-機增強技術將在未來三十年應用成熟化

國際性半機械人奧運會 Cybathlon 促進“人-機融合”概念普及和展現前沿研究成果。

半機械人奧運會Cybathlon由蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zurich）主辦， 已于2016年、2020 年成功舉辦兩屆，每屆有超過20個國家的研究團隊參與，動力外骨骼為競賽六大項目之一， 2020年韓國Angel Robotics獲得動力外骨骼賽事冠軍。

美國國防部衛生與人類績效生物技術委員會（BHPC）研究 組認為“人-機融合”是國防安全和產業發展的重要戰略方向。人-機增強技術將在2050年之前廣泛應用，民用需求和生物經濟將推動技術應用成熟化。

民用市場醫療保健需求巨大，新興生物經濟發展勢頭迅猛，人-機增強技術將廣泛應用于增強、輔助人體功能的外骨骼機器人設備等產品。

AI技術方案能夠優化人-機協同性和安全性：根據產業專家和科研專家觀點，AI方法能夠提升外骨骼機器人控制系統，突破力控算法，實現算力更強和低延時，AI方案能實現穿戴更方便、路徑規劃更合理等性能優化。

柔性材料的應用能夠提升人機耦合度和穿戴舒適性：由于剛性材料外骨骼易對穿戴者造成束縛感，柔性外骨骼應運而生，其技術研發已有十年，以美國國防部高級研究計劃局（DARPA）2011年啟動的柔性外骨骼項目“勇士織衣”為代表。

該項目主要合作研究機構，哈佛大學韋斯研究所，指出柔性外骨骼更為輕便舒服、與功能性服裝結合的系統設計能夠提升穿戴者的活動能力、活動質量和耐力等，延長持續穿戴時間。

2）康復醫療體系發展將推動醫療康復類外骨骼機器人規模化應用

世界衛生組織指出康復是全民健康覆蓋的重要內容，是實現可持續發展目標“確保健康生活，促進全年齡段公民健康”的一項關鍵戰略。目前，估計全球共有24億人需要康復服務，康復醫療資源將成倍數增長。

世界衛生組織于2017年提出《康復2030》倡議項目，指出隨著人口老齡化和慢性病患者數量的增加，全球康復需求預計將進一步增加，因此康復是21世紀的優先健康戰略，推行康復健康戰略有助于人口功能優化。

世界衛生組織強調醫療康復輔助器具對康復治療的重要性，呼吁國家醫療體系完善融資和采購政策以確保所有康復患者能夠使用輔助器具進行康復治療，重點提升醫療康復輔助器具的覆蓋率、可獲得性、完善醫師培訓、患者操作培訓等機制。

中國醫療能力增長速度全球最快，醫療改革效果顯著，將進一步發展完善醫療服務體系，其中康復醫療發展將帶動醫用外骨骼機器人市場增長。

3）勞動力成本攀升，非標化工業場景只增不減，工業外骨骼需求廣泛

全球老齡人口撫養比歷年增長、人口老齡化問題加劇，未來勞動力成本將大大提高。工業外骨骼技術有望成為提高勞動力效率和生產力的重要工具。

消費市場需求多樣化，多品種、小批量的柔性生產方式將成趨勢，采用工業外骨骼機器人將提升工人單位工作效率、減少職業病、延長工人工作壽命：在汽車、家電、航空等工業領域有大量以定制化為主的柔性工業場景，無法完全用自動化設備替代人力。

中國民用航空約90%為窄體機，行李搬運無法使用機器，搬運工人腰部損傷頻發，工人工作壽命不超過2年。

4）受市場需求和科研進步驅動，外骨骼機器人產業入局者將大大增加

資本對外骨骼機器人關注度有望大大提升：根據CB Insights數據，2016年至今，外骨骼機器人產業融資將近百次交易，融資總規模億美元級別，比較與外骨骼機器人有相似性和重合度的三個產業，醫療設備、機器人及智能可穿戴設備，融資規模均超十億美元。

外骨骼機器人產業使用場景豐富、潛在需求大、科技含量高，技術突破有賴于資金支持。預計將有更大規模資本投資外骨骼機器人產業，從而加速技術突破和產業發展。

技術市場化、產學研融合日趨發展，例如美國加州大學伯克利分校機械工程教授Homayoon Kazerooni博士已先后創立了Ekso Bionics和SuitX兩家初創企業。

中國外骨骼機器人創業者以具有科研技術背景的專業人士為主，其中不乏具有哈佛等世界一流科研背景者。此外，優惠創業政策、優質供應鏈等利好因素將進一步促進創業規模。

汽車制造商面臨日益增多的個性化、定制化需求，對工業類外骼機器人愈發重視。大型汽車制造商擁有雄厚技術基礎，韓國現代、日本本田等已投資外骨骼機器人研發多年，福特汽車、奧迪汽車等已開始測試性部署外骨骼機器人。

審核編輯 黃宇