如果你玩過電子游戲《死亡擱淺》,一定會對主角那身行頭印象深刻。作為游戲設定的末世背景下的“最強快遞員”,他不僅能背著比自己體重沉好幾倍的貨物翻山越嶺,還能與怪物近身肉搏。而之所以能做到這一切,是因為他身上那套充滿機械感的外骨骼。
如今,外骨骼已經從游戲走進了現(xiàn)實。在國內,八達嶺長城、黃山、泰山、杭州半山國家森林公園、五臺山等多個景區(qū)均已引入外骨骼輔助登山租賃服務;在海外,美國、德國、日本等國的可穿戴設備公司也紛紛推出了自己的明星產品。美國市場研究機構Grand View Research數(shù)據顯示,2024年全球外骨骼市場規(guī)模約為5億美元,預計到2030年將達到12.5億美元,復合年增長率超過16%。
不過,如果你以為穿上外骨骼就可以原地變身“超級英雄”,那絕對是想多了。別看游戲里穿著它能搬山填海,現(xiàn)實里的它,更適合的場景或許是“遛彎”?
實際上,外骨骼是一系列可穿戴機械裝置產品的統(tǒng)稱,按照應用場景可大體分為三類:其一為增強型外骨骼,原理是通過電機、液壓或氣壓驅動,為穿戴者提供額外力量,典型應用場景包括工業(yè)、物流或軍事用途;其二為康復型外骨骼,主要是通過預設程序或腦機接口控制金屬構件,幫助行動障礙者恢復部分運動能力;其三為被動支撐型外骨骼,即通過機械結構分散人體負荷,常用于預防過勞損傷。
從技術角度看,最成熟的領域是第一類——增強型外骨骼。
這與外骨骼的誕生過程有不小的關系。外骨骼這個設想最初是由軍事專家提出的,目的是服務于單兵作戰(zhàn)。但專家們在研究過程中發(fā)現(xiàn),更適合外骨骼的應用場景是救援。在災害現(xiàn)場,救援人員既不必等待巨大的工程機械前來開道,也不必擔心笨拙的機械臂對傷者造成二次傷害,只需要一雙加裝了外骨骼的手就可以解決絕大部分問題。后來,這一設想又被拓展到工業(yè)與物流領域。
《死亡擱淺》里的外骨骼就屬于這一類。該類別的最大優(yōu)點是強,最大缺點是貴,而且越強越貴,越貴越強,幾十萬美元是“起步價”。電影《鋼鐵俠》中男主角托尼·斯塔克的那身行頭也屬于這一類。別的不提,就他胸口那個亮晶晶的核反應堆動力模塊得花多少錢,你猜?
從社會價值角度看,最不可替代的是第二類——康復型外骨骼。
最近這兩年,關于康復型外骨骼取得突破性進展的新聞特別多。根據媒體報道,美國上市公司Ekso Bionics的產品,可以通過腦電信號控制機械傳動,幫助截癱患者恢復行走能力。日本媒體也宣稱,東京一家康復醫(yī)院引入康復型外骨骼,幫助脊髓損傷患者重新站了起來,“顫巍巍地邁出了躺在床上10年后的第一步”。
從商業(yè)前景來看,最值得期待的則是第三類——被動支撐型外骨骼。我們日常生活中常見的消費級外骨骼基本屬于這一類。
這就不得不說到中國企業(yè)的貢獻了。2023年,一家總部位于上海、成立僅兩年的中國科技企業(yè)極殼科技(Hypershell)在眾籌平臺Kickstarter上推出全球首款面向消費市場的外骨骼產品Hypershell Go。產品一經發(fā)布,就取得了不俗的市場反響,不僅籌集到了123萬美元的資金,吸引了2600多名支持者,還成為當年Kickstarter平臺的年度熱銷產品。
輕量化與低成本是消費級外骨骼最大的特點。目前,已經有中國企業(yè)將產品價格降到了“千元級”,重量也減輕到2公斤左右。不過,實話實說,其性能與增強型外骨骼確實不可同日而語。
至此,終于聊到性能的落差了。人家搬山我遛彎,同樣都是外骨骼,差距怎么這么大?這其實是因為,不同類型的外骨骼工作原理不同。
根據專業(yè)媒體報道,在外骨骼的世界里,是否“接地”是判斷裝備功能的終極標準。但凡那些功能逆天的產品,支撐結構都是直接連接地面的,力的傳導主要發(fā)生在地面與金屬構件之間,只要配上一個大功率電機,舉起幾百公斤完全是小意思。
反過來說,凡是沒有接地的外骨骼,都只是人體輔助工具。比如,我們在景區(qū)租借的外骨骼大多由兩組墊板組成,一組托著大腿,一組托著小腿,中間用小功率電機連接,并沒有直接接觸地面。本質上,它就像一個綁在腿上的“電動助力器”,可以托著腿向上抬,讓你上山時沒那么累;也可以減震,讓你下山時膝蓋沒那么疼。
但如果你背起重物,它就不頂用了。因為此時的重量傳導路徑是這樣的:貨物壓在肩上,壓力順著脊椎傳導到骨盆、雙腿、雙腳,再傳導到地面。此時,外骨骼能做的,無非是將壓力合理分配給身體的不同部位,但貨物的重量一斤沒少,還得靠你自己肉身來扛。
另一個網友討論比較多的問題是電機續(xù)航時間。目前市面上的消費級外骨骼續(xù)航時間大多集中在2小時至12小時之間。有網友擔心,如果穿著這套裝備爬山,搞不好爬一半就沒電了,到時候不僅省不了力氣,還得扛著死沉的電機回來。
但如果你只是個剛剛開始運動的“小白”,還真別嫌棄這個時長。請掐著肚子上的贅肉誠實地回答:以閣下的體能,真能熬到它沒電嗎?到時候,是你先“關機”,還是它?(作者:肖 瀚 來源:經濟日報)