外骨骼机器人从科幻步入现实

程天科技:为患者打造重新行走的温柔“铠甲”

2025-02-20

患者身穿程天科技研发的外骨骼机器人

程天科技自主研发的悠行UGO康复外骨骼机器人

《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》提出,支持有能力的民营企业牵头承担国家重大技术攻关任务,向民营企业进一步开放国家重大科研基础设施——这是党中央进一步全面深化改革、推进中国式现代化,坚持“两个毫不动摇”,致力于为非公有制经济发展营造良好环境和提供更多机会的方针政策。改革开放以来,民营经济贡献了我国70%以上的技术创新成果,民营企业已然成为科技创新的重要主体。

在民营经济发达的杭州,民营企业历来重视产品研发和技术创新。即日起,市工商联联合本报策划推出系列报道,讲述杭州民企紧跟全面深化改革步伐,通过科技创新进一步做大做强的故事。

商报记者 骆伊莎

说起外骨骼机器人,很多科幻迷并不陌生,它经常出现在各类机甲科幻电影中。而如今,外骨骼机器人已经悄然走出银幕,步入现实生活,成为让无数瘫痪患者重新站立行走的“铠甲”。

杭州程天科技发展有限公司就是一家专注研发、制造外骨骼机器人的科创企业。从2017年成立起,该企业用数年时间,完成外骨骼机器人核心元件的自研自产,实现了产品的国产化替代。目前,全国已有超1000家医疗养老机构在使用程天科技的外骨骼机器人设备,惠及患者超50万人次。

科技之眼

实现外骨骼机器人的国产化替代

走进程天科技的康复中心,映入眼帘的是一台台专业的外骨骼机器人。这里的康复治疗师秦梦雪说,这些“钢铁骨骼”帮助了很多原本无法站立的成年人和儿童重新站立或行走。“患有先天运动机能障碍的小雨,来这儿康复训练四年了,每周四次,风雨无阻;远在深圳的脑瘫小朋友航航(化名)从2022年开始使用我们的外骨骼机器人,并接受线上指导,现在的情况比同类型患者要好很多。”秦梦雪表示,自己曾在医院做过四年康复师,新技术带来的便利令她深有感触。

据程天科技联合创始人赵晴宇介绍,程天科技是国内第一家拥有可用于神经康复资质的外骨骼机器人产品企业,其自主研发的外骨骼机器人能支持中枢神经病变导致的下肢运动功能障碍者进行下肢康复,也能辅助腿脚不便的老年人正常行走。以悠行外骨骼系列为例,这是一款专门针对下肢弱能、失能、功能障碍患者的全周期康复外骨骼机器人,由四个下肢关节组成,后背有一个像小书包一样的主控装置,可提供电能动力、智能操控交互、ID识别、安全应急装置等功能。

赵晴宇介绍说,外骨骼机器人在研制时需要运用人机交互、人工智能、数据分析以及云计算等技术,科技含量极高。此前,国内的外骨骼机器人大多倚赖国外进口,一台费用高至数百万元。程天科技从研发零部件开始,在产品迭代中不断进行技术积累。“我们运用领先的意图检测技术,通过众多精密传感器和先进算法,令外骨骼机器人能够精确捕捉并解析患者的动作意图,辅助患者迈出步伐,从而加速神经康复和再生过程。”他表示,近年来,企业还尝试将外骨骼机器人和脑机接口技术进行融合,通过精准捕捉脑部信号,让患者凭借意念去控制机器人,形成更加精准高效的康复方案。

据悉,2022年,程天科技完成了核心元器件的自研自产,并开启工厂建设和市场拓展。如今,程天科技的外骨骼机器人已经实现标准化量产,供患者在医疗机构或居家使用。值得一提的是,随着外骨骼机器人实现国产化替代,相较之前的上百万元产品,去年程天科技推出了10万元以下的版本。

创新之翼

打造穿戴更舒适的外骨骼机器人

程天科技每间会议室的桌子上,都摆放着一只棕色的小熊玩偶,这些玩偶身上佩戴着名为“用户”的统一工牌。据了解,这一巧思的背后是程天科技所倡导的发展理念——外骨骼机器人对于康复人群来说,就像附属器官一样。因此,用户的产品体验格外重要。

“研发一款外骨骼机器人,需要的是技术创新与产品体验的双重投入。”赵晴宇表示,程天科技在不断加大研发力度的同时,始终将用户体验摆在首要位置。“传统意义上的钢铁是非常坚硬的,但我们希望穿在人身上的外骨骼机器人是既轻便又柔软的,还要方便控制。”他以外骨骼机器人的绑带为例进一步介绍道,“每一款外骨骼康复机器人都包含具有固定作用的绑带,为了让用户更舒适、安全地穿戴,我们曾在这样一条简单的绑带上下了不少功夫,进行了上百次迭代,才研发出符合人体工学、更牢固和舒适的绑带。”

此外,程天科技还与国内顶尖医院和康复机构合作,为不同年龄的患者、不同情况的病情提供个性化定制解决方案。截至目前,程天科技的外骨骼机器人已在全国超1000家医疗康养机构得到应用,惠及患者超50万人次。

2023年,杭州亚残运会期间,程天科技的外骨骼机器人曾帮助中国残疾人游泳队队员完成了火炬传递,而来自阿富汗的轮椅篮球运动员凭借程天科技的外骨骼机器人成功站立行走的短视频在网络走红,这也为企业打开海外市场创造了机遇。赵晴宇介绍,程天科技自主研发生产的核心元器件已远销全世界40多个国家与地区;今年开年,企业的第一笔订单就是发往泰国医院的两台设备。

眼下,国内外从事外骨骼机器人研发的入局者在不断增多,在赵晴宇看来,这是行业发展势头向好的一种体现。面对越来越大的市场和越来越激烈的竞争,接下来,程天科技准备朝着让产品更加数字化与轻便化的方向继续努力,实现从外骨骼机器人到穿戴更加无感的“外骨骼服装”的突破。

改革之问

记者:党的二十届三中全会将“强化企业科技创新主体地位”列为“深化科技体制改革”的重要内容。如何理解民营企业在科技创新中的作用?

程天科技:民营企业是科技成果转化的重要载体,可以说是实现科技成果就地转化的“最后一站”。相比高校和科研机构,民营企业更加贴近市场,能够直面消费者,快速响应他们需求的变化,从而及时调整产品和服务。因此,民营企业有能力也应该持续输出新技术、新产品,带动产业更好地发展。