■打破砂锅

    在全国第九届残运会暨第六届特奥会开幕式上，身穿外骨骼机器人“AIDER系统”的残疾人林寒，从轮椅上站起来缓步前行，成功传递圣火。请关注—— 

    在电影《钢铁侠》中，主人公托尼·斯塔克凭借着一套功能强大的动力装甲，多次化险为夷，成为无数人梦想的英雄。

    其实这样的“钢铁侠”，并不仅存在于科幻电影的想象世界里，9月14日在四川成都举行的全国第九届残运会暨第六届特奥会开幕式上，身穿外骨骼机器人“AIDER系统”的残疾人林寒，在亿万观众的见证下，摆脱束缚从轮椅上站起来缓步前行，成功传递圣火，成为开幕式上最感人的一幕。

    外骨骼机器人是如何运行的，未来又将怎样改变我们的生活？带着这些疑问，近日，记者走进“AIDER系统”研发机构——电子科大机器人研究中心，探寻外骨骼机器人的美妙。

    什么装置这么神奇

    外骨骼机器人究竟是一种什么神奇的装置呢？电子科大机器人研究中心执行主任程洪介绍说，拓展人的体能是人类的梦想，而“站起来”是截瘫患者永远的梦想。外骨骼机器人是复杂的人机混合智能体，利用机器人增强或弥补人体的运动功能。

    程洪举例分析说，电子科技大学外骨骼机器人“AIDER系统”是典型的生机电一体化系统，首先通过外骨骼传感器（EEG/EMG/IMU）感知人体运动意图，如站立、坐下或行走，把信息迅速传递给计算机，通过控制模块传达命令，从而实现电驱关节、机械连杆、智能鞋、腰部支撑及绑缚附件高效运转，辅助使用者自如行动。“该系统将生物智能与机器智能有机融合，可大大增强和恢复人体的运动功能” 。

    这样的体验太棒了

    “这样的体验太棒了！”26岁的林寒开幕式后说，他一年多前不慎从4楼摔下，下身瘫痪。今年8月，电子科技大学机器人研究团队到四川省八一康复中心招募外骨骼穿戴实验人员时，林寒毅然报名参加。测试第二天，他就能很好地使用外骨骼机器人，重新找到了行走的感觉。令他没有想到的是，经过一个月的训练，竟成为了第九届全国残疾人运动会上特殊的火炬手。现在，林寒已经实现“人机合一”，自如地站立、原地转弯、平视行走。他重拾生活的信心，恢复了原有的乐观开朗的性格。

    “我们将继续与八一康复医院开展合作，让更多的残障人士体验到高科技的助行工具。同时也通过他们的信息反馈，把机器人做得更舒适、更人性化。”程洪说，在残运会开幕式上亮相的红色“外骨骼机器人”是机器人研究中心研发出的最新版本，而这之前中心经过了从0.0版到3.1版本的艰难研发过程。

    林西川博士也是“外骨骼机器人”研发团队的核心成员之一。他介绍说，2010年个人助行版“外骨骼机器人”研发项目正式启动，经过4年研发，2014年2.1版的外骨骼工程样机实现了基于嵌入式系统的完全独立的助力行走功能，并加入了智能肘杖辅助功能。“我们希望设备能够识别用户的意图，让机器人和人配合协调并确保安全使用”。

    最大的优势是完全自主研发

    “整个‘外骨骼机器人’的核心技术，在我们准备开始这个项目的时候是一片空白，没有任何的参考，只能通过自己对外骨骼功能的理解，来一步一步地搭建起完整的系统平台和核心算法。”谈及关于“外骨骼机器人”研发技术的专利问题，林西川说都是从零开始走到了今天，“外形看上去和国外的同类设备相似，但机械设计、电动设计、软件以及算法等都是我们自主研发的” 。

    “和国外相比，电子科技大学的‘外骨骼机器人’最大的优势是完全自主研发。我们仅用了5年时间就实现了在真正病人身上的穿戴测试，并开始进入临床阶段。这个周期是国外几大著名外骨骼机器人研发周期的1/3甚至1/6。”林西川说。

    外骨骼机器人的用途非常广阔，残运会上展示的是它的第一项功能，帮助残疾人、老人等自如行走，进而正常生活。“在国内康复市场上，存在研究空缺。将来针对老人身体的个别病症，我们会对此进行一些‘模块化’的研发。比如只做服务于踝关节或者膝盖的‘外骨骼设备’。”林西川说。

    不仅如此，外骨骼机器人还可以辅助中风、脑瘫患者进行康复训练，让他们在运动中刺激神经康复。它还可以在体育运动和军事中大显身手。程洪说，穿戴上外骨骼机器人，可减轻几十斤的重量，缓冲膝盖压力。

    “它对登山等运动爱好者也是一个福音。在军事方面，外骨骼机器人可帮助单兵负重最高达90公斤，还能实现战地救援。在三五年间，外骨骼机器人必将兴起一场产业界的风潮。”程洪对此很有信心。