外骨骼機(jī)器人是一種可穿戴機(jī)器人，能夠?yàn)榇┐髡咛峁┍Ｗo(hù)功能、增強(qiáng)穿戴者的能力，比如延展、補(bǔ)充、替代或增強(qiáng)人的身體功能、肢體運(yùn)動(dòng)能力和負(fù)重能力，主要應(yīng)用于軍事、工業(yè)、醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域。按照功能劃分，可分為工業(yè)軍事類的增強(qiáng)型外骨骼機(jī)器人和醫(yī)療康復(fù)類的康復(fù)型外骨骼機(jī)器人。

外骨骼機(jī)器人產(chǎn)業(yè)目前仍處于起步階段。根據(jù)國(guó)際研究機(jī)構(gòu) ABI 統(tǒng)計(jì)，2020 年全球市場(chǎng)規(guī)模為 3.92 億美元，2025 年全球市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)到 18 億美元，2028 年之前有望實(shí)現(xiàn)全球性規(guī)模化增長(zhǎng)。

全球外骨骼機(jī)器人產(chǎn)業(yè)頭部企業(yè)

目前全球共有 5 家專營(yíng)外骨骼機(jī)器人的上市企業(yè)，其中Ekso Bionics、CYBERDYNE 和 ReWalk已發(fā)展近20年，上市7年，但因外骨骼機(jī)器人研發(fā)投入成本高昂且設(shè)備銷售價(jià)格高，導(dǎo)致回報(bào)周期較長(zhǎng)、目前均尚未實(shí)現(xiàn)盈利。

Ekso Bionics：依托于美國(guó)伯克利機(jī)器人學(xué)與人體工程學(xué)實(shí)驗(yàn)室科研成果于2005 年成立，2014 年在納斯達(dá)克上市，目前的產(chǎn)品線覆蓋場(chǎng)景廣，以醫(yī)療康復(fù)類外骨骼 EksoHealth 產(chǎn)品線為主導(dǎo)， 其中 Ekso GT 于 2016 年獲得 FDA 認(rèn)證，EksoNR 是目前 FDA 批準(zhǔn)的唯一適用于治療后天性腦損傷（ABI）的外骨骼。其他產(chǎn)品線包括工業(yè)外骨骼 EksoWorks，適用于建筑施工和工廠制造場(chǎng)景，功能為增強(qiáng)工人作業(yè)能力，此外還有常年與 DARPA 合作的軍事外骨骼產(chǎn)品線。

CYBERDYNE：2004 年由日本筑波大學(xué)生化電子學(xué)專家山海嘉之（Yoshiyuki Sankai）教授創(chuàng)立， 于 2014 年在日本東京證券交易所上市。產(chǎn)品 HAL 是世界上第一個(gè)半機(jī)械人式康復(fù)外骨骼，目前已發(fā)展到第五代并獲得 FDA 和 CE 認(rèn)證，HAL 5 區(qū)分工業(yè)民用和康健醫(yī)療場(chǎng)景。工業(yè)民用類型為 HAL 5 B 型，主要功能為減輕工作負(fù)載，可以支持穿戴者手提肩舉 70 kg 重物?？到♂t(yī)療類型為 HAL 5 C 型，主要功能為提供輔助身體支持，可以幫助年長(zhǎng)者、完全截癱患者活動(dòng)。

ReWalk Robotics： 2001 年成立于以色列，2014 年在納斯達(dá)克上市，主營(yíng)醫(yī)療民用類的外骨骼設(shè)備。產(chǎn)品ReWalk? 于2014年獲得 FDA認(rèn)證，針對(duì)使用者為脊髓損傷（SCI）患者，提供髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)動(dòng)力支持從而實(shí)現(xiàn)直立和行走。ReWalk 相比另外兩家由科研高校孵化而出的 Ekso Bionics 和 CYBERDYNE，技術(shù)研發(fā)資源較為薄弱，技術(shù)方案以機(jī)械工程設(shè)計(jì)為主。

中國(guó)外骨骼機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程

中國(guó)骨骼機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展起源于2012年，行業(yè)內(nèi)企業(yè)集中在醫(yī)療康復(fù)外骨骼領(lǐng)域（主要由于醫(yī)療康復(fù)市場(chǎng)空間大、利潤(rùn)高）。但隨著技術(shù)的不斷成熟，上述企業(yè)業(yè)務(wù)逐漸向工業(yè)類外骨骼延伸（工業(yè)類外骨骼的技術(shù)門檻和成本較低，更容易較快開(kāi)發(fā)產(chǎn)品產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益）。目前發(fā)展較快的代表性企業(yè)包括傲鯊智能、傅利葉智能和奇諾動(dòng)力等。

中國(guó)外骨骼機(jī)器人產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)因素分析

醫(yī)療康復(fù)類：康復(fù)需求大、康復(fù)醫(yī)師資源缺口大，雙向驅(qū)動(dòng)醫(yī)療康復(fù)類外骨骼需求增長(zhǎng)。中國(guó)脊髓損傷、腦損傷患者眾多，相應(yīng)康復(fù)需求巨大，但醫(yī)師資源嚴(yán)重不足：據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，中國(guó)每年脊髓損傷患者超 30 萬(wàn)，每年創(chuàng)傷性腦損傷患者超 60 萬(wàn)，每年卒中患者超 500 萬(wàn)，總體卒中終生發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)為 39.3%（居全球首位），2019 年帶病生存的卒中患者已高達(dá)1300 萬(wàn)。中國(guó)康復(fù)醫(yī)師占基本人群的比例約 0.4：10 萬(wàn)人，而發(fā)達(dá)國(guó)家情況為 5：10 萬(wàn) 人，兩者相差 12.5 倍。根據(jù)中國(guó)衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)年鑒， 2019 年中國(guó)康復(fù)執(zhí)業(yè)醫(yī)師（含助理醫(yī)師）總數(shù)不到 3 萬(wàn)人，而中國(guó)目前需要 70 萬(wàn)康復(fù)治療師?？祻?fù)治療師缺口龐大，大規(guī)模培養(yǎng)康復(fù)治療師成本高、時(shí)間長(zhǎng)，規(guī)?；脶t(yī)療康復(fù)類外骨骼有望緩解醫(yī)療資源緊張、提升腦卒中康復(fù)率。

工業(yè)軍事類：重體力勞動(dòng)力整體數(shù)量減少且價(jià)格逐年上升，但大量柔性非標(biāo)化工業(yè)場(chǎng)景難以全自動(dòng)化，驅(qū)動(dòng)工業(yè)類外骨骼需求增長(zhǎng)。采礦業(yè)勘探、重工業(yè)生產(chǎn)制造、建筑業(yè)搬運(yùn)施工、物流倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)分揀搬運(yùn)、機(jī)場(chǎng)行李搬運(yùn)等存在大量柔性非標(biāo)化場(chǎng)景，比如汽車混線生產(chǎn)與組裝場(chǎng)景，航空窄體機(jī)行李運(yùn)輸?shù)?。工業(yè)類外骨骼機(jī)器人可顯著提升重體力勞動(dòng)者工作效率并減少工傷。2019 年中國(guó)重體力勞動(dòng)力約 1.6 億人，按每百人部署一臺(tái)設(shè)備測(cè)算，工業(yè)外骨骼機(jī)器人目前需求量超百萬(wàn)臺(tái)。

中國(guó)政策環(huán)境：政府出臺(tái)支持性政策、完善管理機(jī)制，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。

外骨骼機(jī)器人產(chǎn)業(yè)未來(lái)趨勢(shì)

趨勢(shì)一：“人機(jī)融合” 大勢(shì)所趨，“人機(jī)增強(qiáng)”技術(shù)將在未來(lái)三十年應(yīng)用成熟化。AI 方法能夠提升外骨骼機(jī)器人控制系統(tǒng)，突破力控算法，實(shí)現(xiàn)算力更強(qiáng)和低延時(shí)，穿戴更方便、路徑規(guī)劃更合理。由于剛性材料外骨骼易對(duì)穿戴者造成束縛感，柔性材料的應(yīng)用能夠提升人機(jī)耦合度和穿戴舒適性。

趨勢(shì)二：康復(fù)醫(yī)療體系發(fā)展將推動(dòng)醫(yī)療康復(fù)類外骨骼機(jī)器人規(guī)?；瘧?yīng)用。中國(guó)醫(yī)療能力增長(zhǎng)速度全球最快，醫(yī)療改革效果顯著，將進(jìn)一步發(fā)展完善醫(yī)療服務(wù)體系，其中康復(fù)醫(yī)療發(fā)展將帶動(dòng)醫(yī)用外骨骼機(jī)器人市場(chǎng)增長(zhǎng)。

趨勢(shì)三：勞動(dòng)力成本攀升、非標(biāo)化工業(yè)場(chǎng)景只增不減，工業(yè)外骨骼需求廣泛。人口老齡化問(wèn)題加劇，未來(lái)勞動(dòng)力成本將大大提高，而在汽車、家電、航空等工業(yè)領(lǐng)域有大量以定制化為主的柔性工業(yè)場(chǎng)景，無(wú)法完全用自動(dòng)化設(shè)備替代人力，采用工業(yè)外骨骼機(jī)器人將提升工人單位工作效率、減少職業(yè)病、延長(zhǎng)工人工作壽命。

趨勢(shì)四：受市場(chǎng)需求和科研發(fā)展驅(qū)動(dòng)，外骨骼機(jī)器人產(chǎn)業(yè)入局者將大大增加。根據(jù) CB Insights 數(shù)據(jù)，2016 年至今，外骨骼機(jī)器人產(chǎn)業(yè)融資將近百次交易，融資總規(guī)模億美元級(jí)別，外骨骼機(jī)器人產(chǎn)業(yè)使用場(chǎng)景豐富、潛在需求大、科技含量高，預(yù)計(jì)將有更大規(guī)模資本投資外骨骼機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。此外，科研機(jī)構(gòu)重視科技成果市場(chǎng)化，將催生更多科研類初創(chuàng)企業(yè)，更多大型工業(yè)制造商或?qū)l(fā)展工業(yè)類外骨骼，發(fā)揮工業(yè)協(xié)同作用、優(yōu)化生產(chǎn)效率。