w为让16岁的儿子站起来,机器人工程师父亲打造了一套外骨骼装置

机器之心报道
编辑:张倩、蛋酱
在外骨骼装置的帮助下,Oscar 从轮椅上站了起来开始走路,这或许是父亲 Jean-Louis Constanza 当年决定加入一家机器人公司的最大收获。
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「机器人,站起来。」当 16 岁的 Oscar 下达这个命令时,他身上绑定的框架缓缓地将他抬起,然后开始走路。
外骨骼装置绑在 Oscar 的肩膀、胸部、腰部、膝盖和双脚,让他能够转身并穿过房间。对于拥有遗传性神经疾病的他来说,这原本是不可能完成的动作。
「以前,我需要有人帮助我走路,但现在我感觉到自己很独立,」Oscar 说。这套装置是父亲 Jean-Louis Constanza 为他打造的,Jean-Louis Constanza 现在是外骨骼制造公司 Wandercraft 的联合创始人之一。
有一天, Oscar 问Jean-Louis Constanza:「爸爸,你在机器人公司上班,为什么不做个东西让我能走路呢?」如今,这个目标实现了。
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「十年后,轮椅或许将不复存在。」Jean-Louis Constanza 说道。
全球范围内有很多家公司在制造外骨骼,也尽可能地增强其易用性。一些机器人的应用目标是帮助残疾人行走,另一些可能是帮助缓解工厂工人站立的疲惫感。
Wandercraft 是一家总部位于巴黎的法国初创公司,Nicolas Simon 是巴黎综合理工学院机器人俱乐部的主席,他和两位同行 Alexandre Boulanger、Matthieu Masselin 在 2012 年创立了这家公司,并在几年后迎来了 Jean-Louis Constanza 的加入。
2017 年,Wandercraft 进行了外骨骼装置的全球首例临床试验,表明截瘫患者可以在没有拐杖的情况下行走。当时的概念实验设备最终演变成了 Atalante,这是 Wandercraft 开发的最新一代下肢外骨骼设备,它使用 12 个驱动关节(actuated joint)来帮助下肢运动障碍的人恢复移动能力。这是该公司的第一款商用设备,2019 年获得了欧洲的 CE 标志,目前已经销售给了法国、卢森堡和美国的数十家医院,每件售价约为 15 万欧元 (约合 17.6 万美元)。
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不过,它还不能售卖给个人用于日常生活,因为个人外骨骼装置需要在重量上做到更轻。Wandercraft 一直在联合学界的相关研究者,对 Atalante 进行改进。在去年的机器人顶级会议 ICRA 上,加州理工和清华大学的研究者提出了一种叫做 COSPAR 的算法,它可以将合作学习应用于下肢外骨骼操作时对人类偏好的适应。研究者基于 Atalante 外骨骼装置进行了实验,希望尽可能地优化 Atalante 步态,最大程度提升用户舒适度。
COSPAR 基于用户反馈更新模型,并用它来选择新试验的动作,并诱导反馈。实验过程如下:
33 岁的 Kevin Piette 在一场十年前的车祸中丧失了行走能力,他也试用了 Atalante ,拿着遥控器在自己的公寓里来回行走。他表示:「信息不是从大脑传递到腿部,而是从遥控器传递到腿部,」而前者需要脑机接口技术的辅助。
在看了这对父子的故事之后,有人表示,ta 也做了一个类似的东西帮助自己的侄子行走。这是一个针对儿童的辅助行走装置,目前已经商用。
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这位网友表示,「公众已经开始注意到我们正在做的工作,但我们还需要更多人来研究外骨骼和类似的矫形器。」
【 w为让16岁的儿子站起来,机器人工程师父亲打造了一套外骨骼装置】哪些领域需要外骨骼?
机械外骨骼也叫动力外骨骼(Powered exoskeleton),是一种由机械框架构成并且可让人穿上的机器装置,这个装备可以提供额外能量来供四肢运动。