“通過(guò)使用，它越來(lái)越懂你，你的步態(tài)越來(lái)越輕松隨心。這就是肌肉外甲。” 近日，遠(yuǎn)也科技創(chuàng)始人丁也博士向 DeepTech 介紹他們自主研發(fā)的產(chǎn)品。

他表示，“當(dāng)我說(shuō)肌肉外甲可以協(xié)同你的肌肉、針對(duì)你的步態(tài)、輔助你自由行走并且提升你肌肉力量的時(shí)候，你可能不明白代表什么。換一種說(shuō)法，想象有一塊貼在你身體表面、很 ‘懂你’ 的機(jī)器肌肉。在它開啟后，你感覺你強(qiáng)壯了，走路的時(shí)候輕了 10 公斤。”

遠(yuǎn)也科技開發(fā)的肌肉外甲，是一種以協(xié)同肌肉為目標(biāo)的穿戴機(jī)器人設(shè)備，它通過(guò)自主學(xué)習(xí)每一位穿戴者的人體結(jié)構(gòu)和實(shí)時(shí)步態(tài)，補(bǔ)足或增強(qiáng)對(duì)應(yīng)肌肉力量，從而更高效地完善穿戴者的肢體動(dòng)作。

肌肉外甲的技術(shù)理念是穿戴者主導(dǎo)，設(shè)備協(xié)同完成。只有穿戴者有意愿、而且開始了第一步身體動(dòng)作，肌肉外甲才會(huì)進(jìn)行輔助。其核心在于協(xié)同增強(qiáng)肌肉力量。

在遠(yuǎn)也科技研發(fā)肌肉外甲之前，市面上多數(shù)的設(shè)備是剛性 “外骨骼機(jī)器人”。“外骨骼機(jī)器人” 的技術(shù)原理是幫身體承重。然而，肌肉外甲的技術(shù)原理是協(xié)同肌肉、助力身體運(yùn)動(dòng)。

因此，肌肉外甲不再需要整腿的金屬支架做整個(gè)身體的重量支撐，而用輕巧結(jié)構(gòu) —— 比如仿生碳纖支架、輕型織布、極小型驅(qū)動(dòng)裝置 —— 針對(duì)目標(biāo)肌肉。肌肉外甲不會(huì)像一副難以操作的鋼鐵盔甲，而是一套方便穿脫、對(duì)行動(dòng)沒有附加限制的輕型設(shè)備。遠(yuǎn)也科技研發(fā)的首款肌肉外甲重量?jī)H為 2.5 公斤，1 分鐘內(nèi)可以完成穿戴。

除了輕便，遠(yuǎn)也科技研發(fā)的肌肉外甲的另一獨(dú)創(chuàng)是 “懂你”，尤其是 “懂” 每一位穿戴者。

人體是一個(gè)非常復(fù)雜、精密、且敏感的系統(tǒng)，任何的行動(dòng)阻礙，哪怕是鞋子上多粘了一些泥巴，都會(huì)感覺不自在，引起身體能耗的大幅上升。因此，在沒有很好理解其機(jī)制的情況下， 不當(dāng)?shù)念~外輔助反而會(huì)給人體帶來(lái)傷害。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，設(shè)備如果協(xié)同得不好，后果就是一個(gè)人穿上設(shè)備，卻比自己獨(dú)立行走要累得多，甚至有摔倒的風(fēng)險(xiǎn)。

此外，每個(gè)人的人體系統(tǒng)、行動(dòng)習(xí)慣都不同。設(shè)備不僅要做到好，還要做到對(duì)每個(gè)穿戴者來(lái)說(shuō)、在任何時(shí)刻都好。最重要的是個(gè)性化的、可調(diào)節(jié)的、在穿戴者各個(gè)身體階段都能起到幫助的設(shè)備。

一件優(yōu)秀的設(shè)備，應(yīng)該既能幫助 20 多歲的偏癱小伙子康復(fù)，又能幫助 70 多歲、腿腳不好的阿姨日常行走，還能幫助正值壯年的專業(yè)戶外運(yùn)動(dòng)家登山。

不僅如此，以偏癱小伙子為例，這個(gè)設(shè)備應(yīng)該在他的急性期、恢復(fù)期、維持期康復(fù)階段等各個(gè)階段都為他服務(wù)、輔助他行走。

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，肌肉外甲把人工智能算法、機(jī)器學(xué)習(xí)，與機(jī)器人技術(shù)、柔性材料設(shè)計(jì)、人體生物力學(xué)相結(jié)合。

肌肉外甲表面設(shè)有傳感器，并配有操控臺(tái)。當(dāng)使用者穿上肌肉外甲后，傳感器能實(shí)時(shí)測(cè)量其肢體動(dòng)作，將測(cè)量數(shù)據(jù)傳回系統(tǒng)中。人工智能算法會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，并預(yù)判穿戴者的意圖。

肌肉外甲再給穿戴者提供專門計(jì)算出的和肌肉纖維平行的外部助力，以增強(qiáng)其肌體力量，減少肌肉負(fù)荷。由此，肌肉外甲幫助穿戴者更好地完成肢體動(dòng)作，并且提高穿戴者動(dòng)作的完成度、穩(wěn)定性和效率。

同時(shí)，肌肉外甲內(nèi)置的算法會(huì)不斷地通過(guò)穿戴者的使用獲取數(shù)據(jù)，完善個(gè)性化的人機(jī)協(xié)同方式，最終給穿戴者最好的使用體驗(yàn)。

因?yàn)檫h(yuǎn)也科技研發(fā)的肌肉外甲有這些技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，所以，它可以不受場(chǎng)地環(huán)境的限制，快速融于各種生活場(chǎng)景的應(yīng)用。肌肉外甲可以用于：下肢行走障礙患者在醫(yī)院做步行恢復(fù)訓(xùn)練和日常生活中的步行輔助，老年人的日常助行，健康人群的戶外徒步、登山、訓(xùn)練，等等。

現(xiàn)在，遠(yuǎn)也科技的團(tuán)隊(duì)正在不斷優(yōu)化和創(chuàng)新肌肉外甲。他們不僅有從 0 到 1 的完整設(shè)計(jì)和開發(fā)，而且從一開始就尋求和全世界頂尖的電機(jī)和驅(qū)動(dòng)供應(yīng)商合作，打造了穿戴設(shè)備領(lǐng)域能量密度最高的驅(qū)動(dòng)器內(nèi)核。

與此同時(shí)，遠(yuǎn)也科技反復(fù)簡(jiǎn)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，與供應(yīng)商花了一年多時(shí)間一起打磨碳纖維仿生結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造，在數(shù)百次的迭代和優(yōu)化中，反復(fù)推敲肌肉外甲更簡(jiǎn)潔的穿戴方式和使用方式。目前，肌肉外甲可直接穿戴，無(wú)需學(xué)習(xí)便可行走使用。

優(yōu)先植根醫(yī)療領(lǐng)域

作為一項(xiàng)突破性的技術(shù)，肌肉外甲可以在工業(yè)、軍事、醫(yī)療、戶外等場(chǎng)景廣泛運(yùn)用?，F(xiàn)階段，遠(yuǎn)也科技優(yōu)先選擇醫(yī)療領(lǐng)域，首要服務(wù)人群為行動(dòng)功能障礙者，包括腦卒中患者和中老年人。主要原因是這一人群數(shù)量大、需求迫切。

在 2020 年 8 月剛發(fā)布的《中國(guó)卒中報(bào)告 2019》顯示，2018 年每 5 位死者中至少有 1 人死于腦卒中，帶病生存的腦卒中患者在我國(guó)已多達(dá) 1300 萬(wàn)，在全世界約有 8000 萬(wàn)。世界卒中協(xié)會(huì)表示，康復(fù)是治療過(guò)程中至關(guān)重要的一步，但很容易被忽略。

卒中患者應(yīng)該在急性期過(guò)后盡快在醫(yī)院進(jìn)行康復(fù)，進(jìn)行大量的步行訓(xùn)練，重塑神經(jīng)對(duì)肌肉的控制。一旦錯(cuò)過(guò)這段康復(fù)的黃金期，患者往后生活將很難自理，個(gè)人和家庭都面臨極大的人力和資金負(fù)擔(dān)。

據(jù)國(guó)內(nèi)權(quán)威專家介紹，約 60% 的病人在卒中發(fā)生后都會(huì)發(fā)生步行障礙，有的會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的偏癱異常步態(tài)。因此，運(yùn)用科學(xué)的設(shè)備進(jìn)行功能障礙分析和訓(xùn)練是優(yōu)化步行康復(fù)訓(xùn)練的基礎(chǔ)。其次，國(guó)內(nèi)康復(fù)師的匱乏使得每位患者的治療時(shí)間非常有限，患者單方面渴望生理和心理的重建與陪伴，但現(xiàn)實(shí)因素往往無(wú)法滿足。

除此之外，中國(guó)還有 2.3 億的老年人，其中 2100 萬(wàn)在使用助行產(chǎn)品，包括手杖和助步車。

卒中患者基數(shù)大、康復(fù)黃金窗口期緊急以及康復(fù)醫(yī)療資源緊缺、我國(guó)中老齡化逐步加重…… 在這些背景下，遠(yuǎn)也科技的肌肉外甲能在院內(nèi)、家中為相關(guān)人群提供輕便、實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)的治療手段和反饋系統(tǒng)，有助于增強(qiáng)患者的信心、毅力和治療效果。

“我覺得產(chǎn)品是可以傳遞信任的。我們團(tuán)隊(duì)不僅花了大量的時(shí)間進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，也花了大量的時(shí)間成為患者的朋友，和他們進(jìn)行高頻次的溝通，了解他們的難點(diǎn)、痛點(diǎn)?！?/p>

“當(dāng)患者很方便地穿上我們的設(shè)備，并且能夠站起來(lái)更加穩(wěn)定地向前走，看到自己行走的變化 —— 這是我最開心的時(shí)刻?！?丁也博士向 DeepTech 說(shuō)到。

丁也本人是哈佛大學(xué)工程學(xué)科學(xué)博士，在哈佛時(shí)就開始深耕可穿戴機(jī)器人技術(shù)，在學(xué)校時(shí)的突破性技術(shù)論文曾被《科學(xué)》雜志機(jī)器人子刊刊登。但是，對(duì)于他來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)最尖端的技術(shù)還不夠，重要的是將科技落實(shí)到現(xiàn)實(shí)生活中，為人所用、服務(wù)于人。

圖 | 肌肉外甲的內(nèi)部集成電路

遠(yuǎn)也科技的肌肉外甲現(xiàn)在正在和多家三甲醫(yī)院進(jìn)行領(lǐng)創(chuàng)測(cè)試。遠(yuǎn)也團(tuán)隊(duì)希望和這些伙伴合作，發(fā)揮產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，共同推動(dòng)智能康復(fù)在臨床上的應(yīng)用，把前沿有效的技術(shù)及時(shí)地應(yīng)用到需要的患者身上。

據(jù)悉，遠(yuǎn)也科技 2018 年成立于美國(guó)波士頓。目前收到了來(lái)自 BV 百度風(fēng)投、高瓴創(chuàng)投、線性資本、喬貝資本、智慧基石資本數(shù)百萬(wàn)美元的投資，用于這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)、產(chǎn)品化和臨床試驗(yàn)。

未來(lái)，遠(yuǎn)也科技想要通過(guò)先進(jìn)、智能的可穿戴機(jī)器人設(shè)備，讓機(jī)器人能夠更好地和人的身體融合、恢復(fù)、補(bǔ)充甚至增強(qiáng)人體功能，升級(jí)人類的工作和生活方式，努力朝著給人類帶來(lái)更美好的生活質(zhì)量而努力。
責(zé)編AJX