股权生态圈 机械人系列演讲之（八）——外骨骼

　　外骨骼机械人是一种仿照人体骨骼开辟的机电一体化安拆，通过智能算法及时用户活动企图，为穿戴者供给、支持和活动等功能，是人体辅帮加强的安拆。手艺前进驱动了外骨骼机械人快速成长，使用范畴大幅拓宽。外骨骼机械人从军事需求起步，历经百年的手艺迭代，现已正在医疗、工业等范畴实现规模化使用。将来，跟着 AI、材料科学的冲破及老龄化社会的需求增加，其市场潜力将进一步，当前外骨骼机械人已展示出了从特种到平易近用的成长特征，无望逐渐向居家养老、户外活动等消费级市场渗入。按照ABI预测，2030年外骨骼机械人的全球市场规模将达到 68 亿美元。外骨骼机械人是一种可穿戴的智能机械配备，其设想灵感源于生物学中虫豸的外骨骼布局，通过电机、传感器、节制系统等手艺协做，为人类供给雷同于虫豸和壳类动物外骨骼的力量支持，加强或恢复人体的活动能力。从下逛场景上看，外骨骼机械人次要使用于军事（加强士兵负沉能力，提拔做和效率）、工业（物流、汽车制制等范畴减轻工人劳动强度）、医疗（康复锻炼、辅帮步履妨碍患者）、平易近用（老年人帮行、户外活动）等范畴。外骨骼机械人有多种分类体例，按照布局（取人体耦合的部位）能够分为上肢外骨骼机械人、下肢外骨骼机械人、外骨骼机械人三类。按照驱动体例，能够分为液压驱动、气压驱动、电机驱动、夹杂驱动等外骨骼机械人。按照驱动关节能够分为单关节外骨骼机械人、多关节（两个及两个以上驱动关节）外骨骼机械人。（1）从1960年到1980年为手艺摸索和试验阶段。美国科研机构引领第一波研发高潮，最早的外骨骼尝试室样机以军用为从，但难以投入现实使用。科研机构继而开展医疗康复等用处的外骨骼，适用性加强。国外的外骨骼机械人研发较早，1960年美国康奈尔大学研发Man-Amplifier外骨骼；同期间，通用电气取康奈尔大学合做研发出Hardiman可穿戴式动力外骨骼。二者均以军用为目标，但因为前期手艺，对人体的辅帮感化尚未达到应有的结果。1970年代，威斯康辛麦迪逊大学研发的计较机节制多使命动力型外骨骼，能帮帮截瘫患者行走。同期间，法国蒙彼利埃大学研发了气动型外骨骼机械人，也被做为医疗康复类设备利用。（2）从1980年到2000年为平缓成长阶段。外骨骼机械人逐步走出尝试室，企业界和科研专家双向鞭策外骨骼机械人的手艺研发和市场化。（3）从2000年之后至今为手艺冲破性成长阶段。2000年后，外骨骼手艺（材料手艺、关节活动消息定向、驱动器和节制器优化、机电一体化设想、人取外骨骼的人机交互接口设想等）实现了主要冲破，既降低了出产成本，也提高了穿戴者行走跑步等活动机能，产物使用范畴也成长至军用、医疗、平易近用、工业等多个范畴。①2000年，为提兵的行军能力，美国国防高级研究打算局赞帮大学伯克利分校研发出下肢外骨骼BLEEX。BLEEX是有40多个传感器，采用液压驱动，能支撑负沉75kg环境下以0。9米/秒速度行进，或者无负沉环境下以 1。3 米/秒速度行进。②2004年，日本建波大学传授山海嘉之成立公司CYBERDYNE，其焦点产物为HAL外骨骼，HAL目前已成长到第五代。HAL-5 使用零丁的生物认识节制算法和自从节制算法，使人的脑神经系统取机械人成为一个全体布局，并做为人体的一部门阐扬响应的功能。HAL-5 操纵肌电传感器及时采集人体活动信号，预测人体活动企图，节制外骨骼机械人取人体的协调活动。HAL-5采用电机驱动体例，产物沉 15kg，动力源玲珑、利用时间长，可使用于医疗康复、残疾人帮力、灾祸现场救援等多种场景。③近年来，跟着AI手艺的愈加成熟，以及碳纤维等轻量化材料使用的不竭推广，外骨骼机械人逐渐从医疗康复的B端市场拓展到辅帮行走范畴的C端消费市场。布局方面，MO/GO 以鼻祖鸟的柔嫩透气的软壳裤 Gamma Pant 为基底，正在裤腿里塞进一条分量不到 900 克的碳纤维外骨骼布局，骨骼内置电动马达，为佩带者供给动力。功能方面，MO/GO具有App，可阐发佩带者的步频步态，再借帮人工智能算法让外骨骼“认腿”后达到动力自顺应。爬坡时，可为佩带者供给40%的帮力，鄙人山时减轻佩带者膝盖的承担，日常勾当让佩带者感受轻了27斤。此外，MO/GO 通过电池来供给动力，佩带者能够通过按钮调理开关和动力模式，最大模式下持续上坡续航达3小时，MO/GO正在裤腰部有备用电池袋，可进行充电。国内公司中，2025年深圳肯綮科技、杭州程天科技的外骨骼机械人凭仗景区帮力登山、价钱低廉等备受关心。深圳肯綮科技推出的消费级爬山机械人π，凭仗轻盈酷炫的外不雅和智能 AI 算法，2025年春节期间正在泰山景区火爆出圈。π融合了人体工学、动力、电子及 AI 算法等手艺，可下肢活动趋向，并通过 AI 智能进修算法从动婚配行走习惯并及时输出帮力，最大活动帮力可达15Nm，无效减轻双腿承担。同时电池可改换，适合野外。外骨骼机械人手艺正在军事、医疗、平易近用等很多范畴有着很好的使用前景：正在军事范畴，其本身的动力安拆和活动系统可以或许增军能力，无效提高单兵做和能力；正在平易近用范畴，外骨骼机械人能够普遍使用于爬山、徒步、消防、救灾等需要背负沉沉的物资而车辆又无法利用的环境；正在医疗范畴，外骨骼机械人能够用于辅帮残疾人、老年人行走或康新生动。医疗范畴是目前外骨骼机械人的焦点使用场景之一。以下肢外骨骼机械报酬例，其可认为分歧毁伤程度、处于分歧康复阶段的患者，正在康复锻炼或日常步行时，供给全方位的关节支持、精准的多向限位、科学的准确步态指导以及恰如其分的发力辅帮。 具体来看，下肢外骨骼机械人医疗场景利用范畴次要包罗：神经康复、肌肉骨骼康复、截肢者康复、术后康复。工业范畴外骨骼机械人无效减轻工人体力耗损，提高工做效率。正在劳动力欠缺和成本上涨的布景下，外骨骼机械人正在工业范畴使用愈发普遍。正在汽车制制、物流仓储、建建施工等场景，工人需要屡次搬运沉物，而外骨骼机械人可认为工人供给腰部、肩部等部位的帮力，减轻工人的体力耗损，降低因持久反复劳动导致的工感冒险；而且可以或许使其更轻松地搬运沉物，提高工做效率。例如，福特汽车取Ekso Bionics合做推出的EksoVest pro上肢外骨骼，采用 AI 算法及时调理帮力强度，帮帮工人完成高频次举沉功课。工业范畴目前仍以机械帮力外骨骼机械报酬支流。目前外骨骼机械人次要可分为机械帮力取电帮力两大类。正在工业范畴，因为电帮力外骨骼机械人成本昂扬且分量较大，普及仍存正在必然难度；市道上常见的工业外骨骼机械人仍以机械帮力为从，其简便性特点显著，分量凡是正在 2-4 公斤之间且无需电池即可运转。全球外骨骼机械人市场规模快速增加，比来七年CAGR超 40%，C端市场空间广漠。按照Fortune Business Insights于2025年5月发布的数据，2024年全球可穿戴外骨骼机械人市场规模为17。6亿美元，2025-2032 年估计市场规模将从24。9亿美元增加至305。6亿美元，预测期内复合年增加率达到43。1% 。按照迈步机械人官网数据，中国外骨骼机械人市场规模从 2016年的0。03 亿元增加至2021年的4。4亿元，年复合增加率为171。19%。跟着外骨骼机械人产物机能的提拔和下逛医疗需求的增加，估计 2025 年我国外骨骼机械人市场规模将达 42 亿元。外骨骼机械人C端市场空间广漠。从下逛需求布局来看，医疗机构等B端市场是目前的贸易化沉点，跟着生齿老龄化加快、康复认识加强及国度对于康复需求的注沉，C端市场将来市场空间广漠。外骨骼机械人下逛使用场景较多，包罗康复养老、工业帮力、户外活动以及军事范畴。将来跟着外骨骼机械人智能化、轻量化程度、以及成本的进一步下降，全球行业无望持续高速增加。起首正在康复范畴，外骨骼机械人能够用于病人的“康复锻炼”和“辅帮行走”。特别是对一些脑卒中（俗称中风）后偏瘫，脊髓毁伤导致下肢无力的患者，通过外骨骼机械人康复锻炼，能够帮帮患者维持关节勾当度，防止关节挛缩，沉塑神经系统，最终恢复一般行走能力。按照优脑察，目前全球每年新增脑卒中患者1700万人，我国每年新增脑卒中患者 250 万人，正在存活的卒中患者中，约 3/4 留有分歧程度的偏瘫等后遗症，部门病人劳动能力和糊口能力。按照赛亚生物科技，目前全球因脊髓毁伤而的病患人数约有 2700 万，而且每年约有 25 万-50 万新增患者，当前我国脊髓毁伤患者跨越370万人，而且以每年9万人的速度增加。将来外骨骼机械人正在医疗康复锻炼范畴使用市场广漠。别的正在养老范畴，当前全球生齿老龄化问题不竭加剧，世界卫生组织预测，2020-2030年，全球 60 岁以上生齿将从 10 亿人添加到 14 亿人。跟着春秋增加，很多白叟会呈现关节痛苦悲伤、肌肉力量削弱等问题，导致行走坚苦。外骨骼机械人能够通过供给额外的支持和动力，帮帮白叟更轻松地行走，削减关节承担，提高行走的不变性和舒服性。此外，我国《“十四五”国度老龄事业成长和养老办事系统规划》提出，要推进老年用品科技化、智能化升级，加速人工智能、脑科学、可穿戴等新手艺的使用。成长外骨骼康复锻炼、活动肌力和均衡锻炼等康复辅帮器具。跟着政策的支撑和手艺前进，外骨骼机械人正在工业范畴用处普遍，车身搬运），物流仓储（货色搬运、货架操做），建建施工（材料搬运、高空功课），石油化工（设备、管道铺设）等范畴。该类行业的劳动强度大，外骨骼能够帮帮从业者减轻负沉，提高工做效率。按照2024年12月发布的第五次全国经济普查成果，我国第二财产（包罗工业和建建业）从业人数共达 1。65 亿人，此中工业范畴 1。14 亿人（工业范畴中，制制业 1。05 亿人），建建业 5115。9 万人。我国工业范畴从业人员浩繁，矿山、汽车、航天、电力、物流等范畴劳动使命相对较沉，看好我国外骨骼机械人正在工业范畴的渗入率提拔。正在户外活动范畴，外骨骼机械人能够用于辅帮爬山、越野跑、滑雪、野外探险以及一些极限活动等场景，帮帮户外活动快乐喜爱者加强体能（加强力量和耐力，户外活动中可以或许完成更艰难的使命）、削减受感冒险（分管身体的负荷，减轻关节和肌肉的压力，降低活动毁伤的可能性）。2025 年“五一”假期，黄山、泰山等景区，旅客穿戴外骨骼机械人辅帮登山曾经火爆出圈。按照共研网预测，2026 年全球探险活动参取人数无望达到 13。6 亿人。按照中国旅逛研究院，2024 年国内旅逛人数 56。15 亿人次，同比增加 14。8%，2022年后连结提拔态势。比拟工业帮力需求，户外活动快乐喜爱者对外骨骼机械人机能要求相对更高，将来跟着头部厂筹议产加快，以及 AI 手艺的不竭优化、轻量化的持续推进和电池续航能力的提拔，将来外骨骼正在户外活动范畴的渗入率无望持续提拔。正在军事使用范畴，外骨骼机械人可显著提拔士兵的单兵做和能力（加速行军速度；提拔负沉能力，添加单兵可照顾的弹药量；还能够辅帮士兵射击时连结不变，提高射击精度），以及提高后勤保障效率（帮帮士兵搬运弹药、医疗物资等，提高物资搬运效率）。外骨骼机械人正在军事范畴的使用前景广漠，可以或许无效提拔戎行的和役力和保障能力。将来跟着外骨骼机械人续航能力的提拔和成本的下降，外骨骼正在军事范畴的渗入率无望进一步提拔。目前，国内的外骨骼机械人行业公司大致可分为两类：一类是医疗行业公司，针对医疗康复锻炼推出康复级外骨骼机械人，次要处理患者行走坚苦等问题，例如翔宇医疗、伟思医疗、大艾机械人、程天科技等。另一类是从撤销费级市场，次要聚焦户外活动人群，供给爬山和徒步辅帮功能，同时产物也能够用正在工业帮力、帮老出行等范畴，例如肯綮科技、程天科技、探者等公司。当前，外骨骼行业上市企业包罗振江股份、翔宇医疗、伟思医疗、精工科技、探者等，曾经有外骨骼机械人相关专利手艺，或者正处于正式发布前的最初测试、打磨阶段，部门医疗范畴公司曾经推出了康复公用机械人。其余大都草创企业仍处于晚期或成持久阶段，虽然尚未登岸本钱市场，但凭仗正在外骨骼核默算法、焦点元器件范畴的多年研发沉淀，曾经正式推出了外骨骼产物，并正在户外活动、工业帮力、康复锻炼等场景贸易化落地。2025年，较多草创企业的融资历程也正在加快，将来无望借帮本钱力量，加快手艺研发取市场结构，提拔企业的分析合作力。2025 年外骨骼机械人草创企业融资加快，无望进一步帮力企业拓展产物线，以及焦点手艺升级，提拔合作力。同时也无望加快各机械人企业的量产时间，帮力行业市场规模加快提拔。傲鲨智能，正在 2025 年 5 月 8 日获得数万万元的 B 轮融资，按照傲鲨智能官微，本轮融资将沉点用于消费级外骨骼机械人产物线拓展、帮力焦点手艺升级及全球化财产落地，进一步巩固其正在工业取消费级市场的双轨合作力。程天科技，正在 2025 年 3 月获得近亿元的 B 轮融资，按照程天科技官微，本轮融资的资金将沉点用于外骨骼手艺研发迭代、脑机新产物研发注册、出产扩建以及全球市场拓展，进一步鞭策外骨骼机械人正在康复养老取消费市场的使用落地，加快渠道收集拓展，打制全球领先的外骨骼手艺企业。程天科技成立于 2017 年，努力于核默算法取焦点元器件正在内的外骨骼机械人手艺的研发，目前专注于康复取养老范畴，通过连系人机交互手艺、人工智能手艺、数据阐发以及云计较为医疗康养机构和小我用户供给智能化产物和处理方案。2025年3月，程天科技完成近亿元 B 轮融资，本轮融资由惠山国控集团投资的锡惠国创基金领投，资金将沉点用于外骨骼手艺研发迭代、脑机新产物研发注册、出产扩建以及全球市场拓展，加快渠道收集拓展。2025年4月，程天科技签约入驻无锡（惠山）人形机械人财产园，投资 1。5 亿元扶植国内首个集研发、出产、检测全链条的智能外骨骼机械人财产化，无望进一步鞭策公司外骨骼机械人正在康复养老取消费级市场的使用落地。（1）悠行 UGO 康复外骨骼（机构版）：合用于脊髓毁伤、脑卒中、下肢肌无力或其他神经系统疾病导致下肢运能妨碍患者。次要使用于病院康复科室和康复医疗机构，帮帮可以或许下床勾当的康复患者进行步行锻炼。（2）悠行 UGO 康复外骨骼（小我版）：合用于社区和家居场景的小我康复利用，设备采用机械固定和绑带设想，平安有保障。设备可按照利用者的身体参数进行手动刻度调理，利用操做简单，非专业人员正在进修后即可协帮创带着利用设备进行锻炼。有源外骨骼 GoGo：2025 年 5 月 8 日，公司推出 GoGo 外骨骼机械人，GoGo 是一款融合 AI 取智能节制手艺的先辈可穿戴机械人，根据人体工学设想，搭载动力系统取 AI算法，可以或许按照小我数据智能调理帮力强度。能及时每一个动做，正在抬腿、迈步的环节时辰供给精准帮力，让爬山徒步变得更轻巧，能无效减轻肌肉委靡，降低关节压力。肯綮科技成立于 2015 年，聚焦消费级、工业级外骨骼，为非医用外骨骼范畴产物品种最齐备、发卖量、市场化、财产化程度领先的外骨骼企业。此中，消费级爬山机械人π以其轻盈酷炫的外不雅及善解人意的 AI 算法正在以泰山为代表的旅逛景点博得了普遍关心和洽评，2025 年春节期间“泰山爬山帮力机械人火爆出圈”，获得支流持续报导，工业范畴超简便的腰部帮力机械人 Q20 以其简练智能博得了客户的高度承认，曾经正在出名大型公司及养老院试用。国投泰康信任持久关心具身智能赛道，外骨骼机械人做为具身智能手艺的主要使用标的目的，具有显著的投资价值。该行业是多学科交叉的前沿范畴，以往正在人机协同、自沉节制、平安性取鲁棒性、产物成本、续航等方面存正在手艺痛点，近年来手艺冲破和产物立异驱动行业快速成长。跟着AI手艺日趋成熟，算法对外骨骼机械人的动做节制愈加精细化。比拟人形机械人，外骨骼机械人具有奇特劣势，更合适我国国情：正在保留就业岗亭、提拔交互体验、削减伦理冲突等方面更易被利用者接管，特别 “就业敌对” 特征 —— 不代替人类员工，而是提拔劳动者能力、削减劳动毁伤 —— 使其正在制制业等范畴更易落地，能充实阐扬我国劳动力劣势。外骨骼机械人正在医疗、制制业、军工航天、消费品等多个下逛场景存正在刚需，使用前景广漠，市场规模无望取人形机械人相当。这些下业均获得政策、需求等方面的支撑：养老范畴送来银发经济海潮；智能制制正在工场中逐渐普及；户外活动范畴对新设备品类采取度高。第三方数据显示，外骨骼市场正在规模和增速上均取人形机械人具备可比性。2025年，外骨骼机械人行业贸易化历程加快，无望成为消费场景使用迸发元年。产物端，性价比持续提拔，AI手艺优化和轻量化材料使用鞭策产物体验升级；使用场景端，爬山辅帮等消费场景租赁模式兴起，配套办事日趋完美；企业端，草创企业融资加快，帮力产物线拓展、焦点手艺升级和量产落地。将来，跟着手艺持续前进、成本进一步下降及市场需求，外骨骼机械人行业将送来高速成长期。