2050亿美元!三星入局外骨骼机器人

2022
05/16

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三星电子也要做医疗机器人呢?

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三星电子也要做医疗机器人呢?据韩国《亚洲日报》报道称三星或将于近期推出首个商用机器人——可穿戴外骨骼机器人。21年8月,三星集团宣布了旗下三星电子公司和其他附属企业的投资计划,该计划显示,三星将在未来3年内,投资240兆韩元(相当于2050亿美元),用于提升三星在人工智能(AI)、半导体、生物制药和机器人产业等新领域的竞争力。而外骨骼机器人也是这个计划的一部分。

早在2019年初,三星就展示了外骨骼机器人GEMS Hip,针对行动不便、伤患复健者,能够提供下肢动作辅助功能。三星新款外骨骼机器人是GEMS Hip的改良款,整体设计与前代差别不算太大。

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可以穿着走的机器人!三星新品确认:这不比手机炫酷多了

从三星预估销量3万台来推敲,外骨骼机器人的价格绝对不便宜,最低也是5位数。这一数字远高出目前韩国订餐机器人1000台左右的销售规模,三星已向合作企业确认,预计今年4月上市,但部分材料还未敲定。

从功能来看,三星此次推出的机器人属于医疗机器人,这一领域已成为当前机器人行业和医疗行业发展和投资的热点。外骨骼机器人是最近几年机器人行业的热门项目,民用外骨骼机器人设计理念一般都是以帮助伤患恢复行动为方向。只不过,价格过高,如何平衡安全性和市场性等难题依然围绕着医疗机器人产业来突破。

01    

从研发到应用,外骨骼机器人过百年

外骨骼原指为生物提供保护和支持的坚硬外部结构,比如蟑螂、甲虫等硬壳昆虫或虾、蟹之类的甲壳类动物。人类、鸟类等具有皮毛的动物则都属于内骨骼结构。而在外骨骼基础上加上机器人的概念则意味着,它可自主移动。 

1890年,一位叫尼古拉斯·亚根的俄罗斯人发明了一种用压缩空气包为动力的类外骨骼系统;1917年,美国发明家开发了一种以蒸汽为动力的外骨骼机器人;1970年,通用电气设计的Hardman系统,包含了30多个关节,能举起1500磅的重量。

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外骨骼机器人从最初的军用领域,开始在医疗、工业、物流等领域零星有所应用,包括美国的Ekso Labs、以色列的Rewalk、日本的CyberDyne、松下的外骨骼机器人虽然巨贵,但是也已有产品逐渐落地应用。从研发到应用,外骨骼机器人已经走过了第一个百年。

与服务机器人、教育机器人等不同的是,外骨骼机器人需要与人体接触,通过传感器收集人体意图,进行机械反馈,而如何准确获得人体的意图,外骨骼机器人也称可穿戴机器人,融合传感、控制、信息、融合、移动计算等技术于一身,涉及拟人化机械结构设计、驱动系统选择、能源问题及控制系统原理等关键技术。 

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医疗外骨骼机器人所处领域,又称康复行业,主要用于帮助病人做步态康复训练。国内这一赛道已经涌现了众多初创企业,包括大艾、迈步、尖叫科技、傅利叶智能等均是近些年来这一领域的明星企业,这些企业中或多或少经历A轮或B轮以上融资。

2019年1月,傅利叶对外发布其外骨骼机器人开放平台EXOPS时表示,目前部分高校将外骨骼机器人跟脑电结合,进行脑机接口方面的开发。而原本脑机接口的开发都是基于脑电、神经控制这一块,EXOPS平台通过跟国际领先技术的结合,可以创造出一些新的科研方向。此外,通过和表面的肌肉电信号等进行结合,可以提供一些人机交互方面更先进的控制方法。

现阶段,西安交大、帝国理工、墨尔本大学都有在做脑电方面的研究,而香港理工,则专注于经颅磁刺激和外骨骼机器人相结合的研究,这些都是目前世界上神经康复和机器人康复领域中非常前沿的方向。

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左图为傅利叶智能M1-W腕关节康复机器人,右图为迈步手部康复机器人

尽管如此,我国康复医疗产业还处于发展初期阶段,即使部分已经获得各类医疗认证的外骨骼机器人,更多企业仍将大部分精力投入在这些医疗外骨骼机器人研发上,真正商业应用的产品主要还是在关节康复设备上,诸如傅利叶智能的腕关节、踝关节康复设备,迈步机器人的手部康复设备等。这些产品目前主要也是与医院合作(或租或卖)。

02    

市场潜力大,商业化落地难在何处?

2020年世界卫生组织(WHO)预估,全球大约有10亿残障人士,其中80%生活在发展中国家。整整10亿残障人士,有多少人上肢或下肢行动不便小雷不清楚,但数量绝对不会少。这些人都是外骨骼机器人的目标群体,能够缓解他们的行动不便问题。

据Fortune Business Insights统计披露,2018年全球康复机器人市场规模为5.298亿美元。预计到2026年,市场规模将达到26.173亿美元,复合年均增长率达22.1%,其中,康复训练外骨骼机器人主要有奥地利SCHEPP、瑞士Hocoma、美国Woodway等知名品牌;辅助行走外骨骼机器人除了以色列的Rewalk外,还有美国的EKSO、日本Cyberdyne、新西兰Rex Bionics等品牌。(全球康复训练外骨骼机器人知名品牌盘点详情:https://mp.weixin.qq.com/s/_n05jOajR0JuaABsChtSNQ)

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2015-2026年全球康复机器人市场规模(百万美元)

而在国内,目前也已经有一些企业开始在外骨骼机器人进行布局。2018年,国内外骨骼机器人创企傅立叶智能宣布完成了3000万的A轮融资。该公司成立于2015年,彼时已推出了两款产品上肢力反馈运动控制系统Fourier M2以及下肢外骨骼机器FourierX1。 

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Harmonic Bionics

北京大艾机器人作为外骨骼机器人领域产学研的代表,其研究团队全部来自于清华、北航等知名高校。目前,他们已经推出了两款产品,其中Ailegs艾动主打下肢损伤中后期康复训练,而Aiwalker艾康则配有移动台架,供早期康复患者使用。此外,杭州尖叫科技已推出Scream One实时人体交互步态移动外骨骼机器人、深圳迈步机器人推出了BEAR H1外骨骼机器人等。

无论国内外企业,在医用外骨骼商业化落地的过程中其实都不太顺利。不过即使是手术机器人王者达芬奇,在上市的前几年也是严重亏损,直到第五年才迎来业绩小爆发,并经历了15年的起伏,才处于如今的垄断地位。而各家外骨骼企业至今也仍在持续亏损徘徊,最大的问题在于销量不振与成本控制,这也是高新技术产品在初期的通病。他们共同的缺点是:太贵了。

ReWalk6.0 系统的售价约是7.7万美金,Ekso外骨骼售价每套14万美金,而Cyberdyne 的产品售价更是高达20多万美金,即使这些公司都采用了租赁的商业模式,但是租金依然不菲。在2016年第四季度,Rewalk和Cyberdyne两家公司的股票双双遭遇暴跌,市值缩水三分之一。而于此同时,人工智能成为当年的投资热点。

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这两家公司用十几、二十几年的时间构建了复杂指令算法的交互程序,学习型算法在半个小时内就可以超越这些积累。人工智能技术正在冲击着传统的外骨骼产品,产品迭代频率加快,国际上的大企业并没有很多的先发优势,时刻面临技术淘汰的危险。

对于更多的国内外骨骼初创企业而言,在商业化的过程中,不仅仅要在成本上下功夫削减,还要解决应用场景的多元化和康复体系的建设。总之,目前外骨骼机器人行业还没有形成稳定的盈利模式,无论国内外都在曲折中探索发展。

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Ailegs

医用外骨骼机器人毛利率相对较高,售价可以达到工业外骨骼机器人的3-4倍,但同时其市场推广受到医疗设备审批认证的限制。相对医用外骨骼机器人需要二类医疗器械认证,工业外骨骼机器人没有医用那样强制的认证要求,更多考虑的是耐久性、EMC等基础测试。或许通过外骨骼在工业制造、消防、物流等更多民用领域的推广,能够让这项技术真正找到盈利的方向。

外骨骼机器人最成熟的应用领域是在医疗康复,而在医疗康复领域则存在两大痛点问题,一是在康复领域主要采用人工进行一对一的训练,在治疗案例以及数据上也十分欠缺,这就导致康复领域尚未有标准化的流程,加之国内专业的康复师极其缺乏,医院的治疗效率有待提高。二是即便是在医院训练过的患者,有些在训练后还会有后遗症,这将使其在生活中遇到走路不便等障碍。

不过,按照机器人技术研发速度来看,外骨骼机器人的技术肯定已经十分成熟,未来不再只面向高端消费者,价格会低到发展中国家残障人士也能买得起。去年中,三星大手笔公布!2050亿美元投资计划!会在外骨骼机器人行业砸出多大水花,让我们拭目以待?

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关键词:
机器人,外骨骼,康复,企业,医疗

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