三星電子也要做醫療機器人呢?據韓國《亞洲日報》報道稱三星或將于近期推出首個商用機器人——可穿戴外骨骼機器人。
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三星電子也要做醫療機器人呢?據韓國《亞洲日報》報道稱三星或將于近期推出首個商用機器人——可穿戴外骨骼機器人。21年8月,三星集團宣布了旗下三星電子公司和其他附屬企業的投資計劃,該計劃顯示,三星將在未來3年內,投資240兆韓元(相當于2050億美元),用于提升三星在人工智能(AI)、半導體、生物制藥和機器人產業等新領域的競爭力。而外骨骼機器人也是這個計劃的一部分。
早在2019年初,三星就展示了外骨骼機器人GEMS Hip,針對行動不便、傷患復健者,能夠提供下肢動作輔助功能。三星新款外骨骼機器人是GEMS Hip的改良款,整體設計與前代差別不算太大。
從三星預估銷量3萬臺來推敲,外骨骼機器人的價格絕對不便宜,最低也是5位數。這一數字遠高出目前韓國訂餐機器人1000臺左右的銷售規模,三星已向合作企業確認,預計今年4月上市,但部分材料還未敲定。
從功能來看,三星此次推出的機器人屬于醫療機器人,這一領域已成為當前機器人行業和醫療行業發展和投資的熱點。外骨骼機器人是最近幾年機器人行業的熱門項目,民用外骨骼機器人設計理念一般都是以幫助傷患恢復行動為方向。只不過,價格過高,如何平衡安全性和市場性等難題依然圍繞著醫療機器人產業來突破。
01
從研發到應用,外骨骼機器人已過百年
外骨骼原指為生物提供保護和支持的堅硬外部結構,比如蟑螂、甲蟲等硬殼昆蟲或蝦、蟹之類的甲殼類動物。人類、鳥類等具有皮毛的動物則都屬于內骨骼結構。而在外骨骼基礎上加上機器人的概念則意味著,它可自主移動。
1890年,一位叫尼古拉斯·亞根的俄羅斯人發明了一種用壓縮空氣包為動力的類外骨骼系統;1917年,美國發明家開發了一種以蒸汽為動力的外骨骼機器人;1970年,通用電氣設計的Hardman系統,包含了30多個關節,能舉起1500磅的重量。
外骨骼機器人從最初的軍用領域,開始在醫療、工業、物流等領域零星有所應用,包括美國的Ekso Labs、以色列的Rewalk、日本的CyberDyne、松下的外骨骼機器人雖然巨貴,但是也已有產品逐漸落地應用。從研發到應用,外骨骼機器人已經走過了第一個百年。
與服務機器人、教育機器人等不同的是,外骨骼機器人需要與人體接觸,通過傳感器收集人體意圖,進行機械反饋,而如何準確獲得人體的意圖,外骨骼機器人也稱可穿戴機器人,融合傳感、控制、信息、融合、移動計算等技術于一身,涉及擬人化機械結構設計、驅動系統選擇、能源問題及控制系統原理等關鍵技術。
醫療外骨骼機器人所處領域,又稱康復行業,主要用于幫助病人做步態康復訓練。國內這一賽道已經涌現了眾多初創企業,包括大艾、邁步、尖叫科技、傅利葉智能等均是近些年來這一領域的明星企業,這些企業中或多或少經歷A輪或B輪以上融資。
2019年1月,傅利葉對外發布其外骨骼機器人開放平臺EXOPS時表示,目前部分高校將外骨骼機器人跟腦電結合,進行腦機接口方面的開發。而原本腦機接口的開發都是基于腦電、神經控制這一塊,EXOPS平臺通過跟國際領先技術的結合,可以創造出一些新的科研方向。此外,通過和表面的肌肉電信號等進行結合,可以提供一些人機交互方面更先進的控制方法。
現階段,西安交大、帝國理工、墨爾本大學都有在做腦電方面的研究,而香港理工,則專注于經顱磁刺激和外骨骼機器人相結合的研究,這些都是目前世界上神經康復和機器人康復領域中非常前沿的方向。
盡管如此,我國康復醫療產業還處于發展初期階段,即使部分已經獲得各類醫療認證的外骨骼機器人,更多企業仍將大部分精力投入在這些醫療外骨骼機器人研發上,真正商業應用的產品主要還是在關節康復設備上,諸如傅利葉智能的腕關節、踝關節康復設備,邁步機器人的手部康復設備等。這些產品目前主要也是與醫院合作(或租或賣)。
02
市場潛力大,商業化落地難在何處?
2020年世界衛生組織(WHO)預估,全球大約有10億殘障人士,其中80%生活在發展中國家。整整10億殘障人士,有多少人上肢或下肢行動不便小雷不清楚,但數量絕對不會少。這些人都是外骨骼機器人的目標群體,能夠緩解他們的行動不便問題。
據Fortune Business Insights統計披露,2018年全球康復機器人市場規模為5.298億美元。預計到2026年,市場規模將達到26.173億美元,復合年均增長率達22.1%,其中,康復訓練外骨骼機器人主要有奧地利SCHEPP、瑞士Hocoma、美國Woodway等知名品牌;輔助行走外骨骼機器人除了以色列的Rewalk外,還有美國的EKSO、日本Cyberdyne、新西蘭Rex Bionics等品牌。

2015-2026年全球康復機器人市場規模(百萬美元)
而在國內,目前也已經有一些企業開始在外骨骼機器人進行布局。2018年,國內外骨骼機器人創企傅立葉智能宣布完成了3000萬的A輪融資。該公司成立于2015年,彼時已推出了兩款產品上肢力反饋運動控制系統Fourier M2以及下肢外骨骼機器FourierX1。
北京大艾機器人作為外骨骼機器人領域產學研的代表,其研究團隊全部來自于清華、北航等知名高校。目前,他們已經推出了兩款產品,其中Ailegs艾動主打下肢損傷中后期康復訓練,而Aiwalker艾康則配有移動臺架,供早期康復患者使用。此外,杭州尖叫科技已推出Scream One實時人體交互步態移動外骨骼機器人、深圳邁步機器人推出了BEAR H1外骨骼機器人等。
無論國內外企業,在醫用外骨骼商業化落地的過程中其實都不太順利。不過即使是手術機器人王者達芬奇,在上市的前幾年也是嚴重虧損,直到第五年才迎來業績小爆發,并經歷了15年的起伏,才處于如今的壟斷地位。而各家外骨骼企業至今也仍在持續虧損徘徊,最大的問題在于銷量不振與成本控制,這也是高新技術產品在初期的通病。他們共同的缺點是:太貴了。
ReWalk6.0 系統的售價約是7.7萬美金,Ekso外骨骼售價每套14萬美金,而Cyberdyne 的產品售價更是高達20多萬美金,即使這些公司都采用了租賃的商業模式,但是租金依然不菲。在2016年第四季度,Rewalk和Cyberdyne兩家公司的股票雙雙遭遇暴跌,市值縮水三分之一。而于此同時,人工智能成為當年的投資熱點。
這兩家公司用十幾、二十幾年的時間構建了復雜指令算法的交互程序,學習型算法在半個小時內就可以超越這些積累。人工智能技術正在沖擊著傳統的外骨骼產品,產品迭代頻率加快,國際上的大企業并沒有很多的先發優勢,時刻面臨技術淘汰的危險。
對于更多的國內外骨骼初創企業而言,在商業化的過程中,不僅僅要在成本上下功夫削減,還要解決應用場景的多元化和康復體系的建設。總之,目前外骨骼機器人行業還沒有形成穩定的盈利模式,無論國內外都在曲折中探索發展。
醫用外骨骼機器人毛利率相對較高,售價可以達到工業外骨骼機器人的3-4倍,但同時其市場推廣受到醫療設備審批認證的限制。相對醫用外骨骼機器人需要二類醫療器械認證,工業外骨骼機器人沒有醫用那樣強制的認證要求,更多考慮的是耐久性、EMC等基礎測試。或許通過外骨骼在工業制造、消防、物流等更多民用領域的推廣,能夠讓這項技術真正找到盈利的方向。
外骨骼機器人最成熟的應用領域是在醫療康復,而在醫療康復領域則存在兩大痛點問題,一是在康復領域主要采用人工進行一對一的訓練,在治療案例以及數據上也十分欠缺,這就導致康復領域尚未有標準化的流程,加之國內專業的康復師極其缺乏,醫院的治療效率有待提高。二是即便是在醫院訓練過的患者,有些在訓練后還會有后遺癥,這將使其在生活中遇到走路不便等障礙。
不過,按照機器人技術研發速度來看,外骨骼機器人的技術肯定已經十分成熟,未來不再只面向高端消費者,價格會低到發展中國家殘障人士也能買得起。去年中,三星大手筆公布!2050億美元投資計劃!會在外骨骼機器人行業砸出多大水花,讓我們拭目以待?
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