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消费级外骨骼机器人:下一个创新领军者的崛起?
来源: 时间:2024-09-02
越新颖的领域发展意味着越来越多的商业市场机会。从无人机到扫地机器人,科技技术创新者们携手供应链合作伙伴,开创并引领了一个中国又一个经济时代。如今,时代的轮盘或许我们已经转到外骨骼领域。
消费级外骨骼机器人被评为2022年世界最佳发明。

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海同工业EXO™外骨骼展示

能准确把握用户需求和市场特点。广州海同工业公司研制的EXO™外骨骼机器人具有低门槛使用、低价格的特点。一些专家预测,如果消费级外骨骼机器人继续沿着价格更低、使用壁垒更低的道路前进,一旦有企业能够扩大规模,这条道路无疑会让下一个大疆或胡里奥•科博斯(Julio Cobos)更容易脱身。那么,这是否意味着海同工业EXO外骨骼可能是下一个前沿?


全球最佳发明中,总有两三个新方向值得押注,而这些方向也是消费电子产业链的核心。2021年手机等消费电子产品产销量大幅下滑后,珠三角消费电子产业链圈开始寻找增量爆发点。在终端产品技术创新的驱动下,下一个无人机或者扫地机器人领域的诞生已经成为一种宿命。

如果没有按照《时代经济周刊》的预测,或许在不远的未来,消费级外骨骼机器人将领先世界其他社会形态的机器人,先一步走进我们人类进行日常学习生活,成为我国超市中笔记本电脑、手机音箱之外的消费金融产品新亮点。


从2b 到2C,出现了新的市场趋势

消费电子产业链上游企业的选择和判断依据非常明确:消费群体广,价格低,出货量大。消费级外骨骼机器人无疑很好地满足了这些要求。
作为步态机器人领域的一个分类,外骨骼机器人无疑是最接近人类“更快、更高、更强”梦想的产品。外骨骼机器人从发展之初到现在,其核心功能一直是帮助人类提高生活或工作能力。
早在20世纪60年代,自从通用电气公司开发出外骨骼设备Hardiman以来,人们就一直对这种能够支撑人体并驱动人体运动的产品抱有很高的期望。
自2010年以来,消费市场蓬勃发展,从实验室的研究项目,到最初作为医院设备进入,到现在被用于重度和轻度疾病患者的早期康复训练,三星等跨国公司正逐步开始跟随产业化,越来越多的企业进入游戏,可以说,这使得外骨骼机器人领域积累了良好的商业着陆的可能性。

随着EXO™、Cyberdyne、ReWalk Robotics、Ekso Bionics、Hocoma和Woodway的成功,对外骨骼机器人市场的期望被进一步放大。研究公司ABI研究公司认为,外骨骼机器人作为提供动力增强功能的智能设备,具有多种需求场景和广阔市场,如军事、工业、医疗、民用等。外骨骼的全球产值预计将从2020年的3.92亿美元增长到2030年的68亿美元,而ABI分析预测外骨骼机器人的全球出货量将在2025年达到10.7万件,2028年达到30.1万件。

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但根据CB Insight的外骨骼调研分析报告数据显示,在2021年,外骨骼出货量约3000台,与之前ABI的预期结果相差甚远,外骨骼机器人技术走进我们人类社会生活,似乎与现实问题出现了较大背离,直接影响原因或许就是在于市场价格。
十多年来,外骨骼机器人一直受到材料、部件、算法等多种因素的限制,价格一直居高不下。因此,它们主要用于严重和轻度疾病患者的早期康复训练。外骨骼机器人几乎成为康复机器人的代名词。
但是现在,这种情况可能已经改变了。
对于上游供应商来说,通过这种明显的市场销售趋势可以预测,如果消费级外骨骼机器人在价格更轻、使用门槛更低的路线上不断前行,一旦有能够规模化的企业,这条赛道无疑更容易跑出下一个DJI或者科沃斯。

而每一次爆品上量,则意味着10万以上的量产规模进行订单,同时提高企业发展需要不断扩大产能量级,进一步通过降低公摊成本,对于一个产业链上游中小企业,这无疑是一次能帮助我们企业可以穿越周期的全新商业活动机会,也是因为一次有望诞生下一个欧菲光、同兴达等类似供应链金融巨头的更大双赢。


降低门槛和跨越循环的新力量
量能和产业链的变化带来的巨大可能性,自然引起了资本的关注。
香港科技大学(Hong Kong University of Science and Technology)教授、 XbotPark 机器人基地创始人李泽祥教授、香港科技大学(Hong Kong University of Science and Technology)前院长高炳强教授、小米前联合创始人黄江吉、科大讯飞联合创始人胡宇等,该公司在 Pre-A 轮融资迅速达到近5000万美元。
资本考量一个赛道和一个企业真实价值的逻辑,大致是评估赛道的成长性,企业的科技深度,判断产品品类迭代的技术延展性。从这些角度其实可以看出消费级外骨骼机器人和无人机的相似之处,也更容易判断像海同工业这样的企业未来的潜力。
传统的外骨骼机器人一般根据用户群体分为不同的技术学校,主要用于严重行走障碍的患者,如急性中风、偏瘫和截瘫,然而,消费级外骨骼机器人不涉及任何医疗目的。作为早期的辅助产品,消费级外骨骼机器人首先考虑的是商品属性,在供应链和销售模式中有更大的可能性。

众所周知,老龄化已经可以成为一个全球企业共同进行关注的话题,国家统计局数据发布的《中华民族人民共和国2021年国民市场经济和社会主义发展情况统计公报》显示,2021年末,我国60岁及以上城市人口达2.67亿人,占总人口的18.90%。中国正通过不断延长退休人员年龄等方式,缓解愈发凸显的老龄化这个问题。

养老金行业规模的不断扩大是由老龄化趋势的不断加剧推动的,老龄化正在创造世界上最大的消费市场。人工智能媒体咨询数据显示,2021年,我国养老产业市场规模达到8.8万亿元,今年预计将达到10.3万亿元。2022年2月,国务院发布了《国家老龄事业和老年服务体系发展“十四五”规划》 ,强调要加快人工智能、脑科学、虚拟现实、可穿戴等新技术在促进健康康复辅助设备中的融合,发展外骨骼康复训练等康复辅助设备。

消费级外骨骼机器人:下一个创新领军者的崛起?

那么,一个显而易见的结论是,相对于传统外骨骼机器人,消费级外骨骼机器人作为提高人类尤其是老年人行动能力的重要支撑,必然会从政策、市场、渠道界定、用户人群、功能需求等方面得到越来越多的关注和期待。
消费级外骨骼价格更实惠,更接地,确实有可能更快成为更大的无人机市场。

因为消费群体往往决定了市场量级,也就决定了上面说的供应链模式。现在类似消费电子行业的海同工业EXO™等消费级外骨骼机器人企业的上游供应链模式,可能已经从原来的工程师生产转变为量产,价格问题可能不再成为供应链调整升级的瓶颈。能量的测量问题逐渐得到解决,这无疑为外骨骼机器人进入消费领域打下了良好的基础。


技术路线的变革与创新
除了巨大的市场前景和爆炸力,消费级外骨骼机器人和无人机都是消费品。从纯技术的角度来看,这意味着更大的技术深度和更多类别的迭代技术可扩展性。
很多时候,消费品快速增加之后,必然会出现一个问题。当更多的市场竞争者涌入时,供应链的门槛会降低,原有产品的竞争优势会迅速丧失。那么,如果量产的消费产品没有技术深度,必然会陷入更多模仿者的价格战困境。比如现在的智能门锁行业就是一个明显的代表。
但如果我们仔细研究分析我国无人机等消费品类却会发现,其技术进行纵深更为明显。从航拍到飞控,再到实时读传、路径规划、多机协同,大疆等头部企业的科技创新研发和投入产出比呈曲线上升,研发与科技溢价呈现一个明显正相关。这意味着中国企业文化能够同时通过学生加强自己研发,不断提高改善服务产品生产性能,通过提供更大经济规模量产和品控,进一步压低核心零部件的公摊价格,实现自身品牌、性能与竞争力的正向关联。
消费级的外骨骼机器人有一个非常相似的技术深度。就硬件而言,消费级外骨骼机器人对硬件精度要求不高,但对功率要求更高。作为介于传统机器人手臂和机器人之间的产品,外骨骼机器人也强调扭矩密度,要求更轻、更高的扭矩输出,这与无人机在材料、芯片、电机等领域的供应链非常匹配,也是产业链上游企业关注这一领域的重要原因。
除了硬件之外,在软件算法层面,之前一个非常现实的问题是外骨骼机器人进入消费市场后可能会面临更复杂的户外非结构环境。

在学术上,无论是人工智能还是自主学习,许多研究和发展方向都在尝试开发一种非固定模式环境下的主动辨识和轨迹规划通用算法,实现基于关节位置和速度的最优轨迹控制,通过主动人机交互辅助人体运动。

消费级外骨骼机器人:下一个创新领军者的崛起?

这个技术框架的难度不言而喻,也限制了传统外骨骼机器人实现产业链生产和消费驱动的难度。比如在上楼、上坡等常见但不可预测的室外高动态复杂场景中,机器人很难快速准确地进行计算,而消费者和用户的容错率较低,可以说几乎需要100%的识别率。所以就传统轨迹控制和模式识别的不确定性和误判率而言,几乎不可能完成,然后很长一段时间,传统的技术解决方案流派一直智能地局限于固定少量的医疗场景。
有趣的是,消费级外骨骼机器人无疑创造了一种全新的算法实现或思维方式。
通过自适应控制, 海同工业将外骨骼机器人从原来的轨迹规划框架,转变为以实现简单的“力的辅助控制”为核心。在底层技术逻辑上,这是一款消费级外骨骼作为工具,其应用算法将主动控制逻辑变为被动辅助,在技术路线上与传统外骨骼机器人有着本质的区别。

简单问题来说,海同工业EXO™消费级机器人控制算法中,并没有进行环境风险识别技术概念,而是可以选择让人自己作为判断和决策。外骨骼只需要检测出用户的当前位姿,计算分析当前我们时刻位姿状态所需要的动力等级,并同时通过输出助力,即可辅助人类肢体更好完成一个动作。

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该算法具有很强的技术可扩展性。简单地说,因为它是以人为主体的统一控制,所以学习优化的过程比较简单,也就是说,算法可以根据人的步态实现辅助展开,从而实现自主学习步态和算法优化。正如您可以想象的,这个技术框架实际上使得加速当前的多类机器人进行多模态算法数据积累和优化变得更加容易。

据悉,为了匹配这种新的算法框架,提高硬件人机耦合和反向驱动灵活性, 海同工业改变了机器人谐波减速器的高传动比传动方式,与上游产业链合作设计了新的功率驱动模块,可以输出更大的扭矩密度和合理的传动比,同时实现重量和体积的平衡。目前,公司也在与供应链合作伙伴探索更多的拓展空间。


更远的未来
消费者市场往往被视为一个大湖,新产品就像是投入湖中的鹅卵石,湖面泛起的涟漪代表着消费者认知中产品的局限性。虽然消费级外骨骼机器人目前处于从产业链到资本到政策的绝对优势时期,但一旦产品真正进入消费品市场,只有市场波动越大,未来产品迭代的可能性就越大。
从现代技术创新的路径和方法来看,真正能改变人们生活、在人类历史上激起巨大涟漪的优秀产品,大多都经历了从实验室到市场反复迭代的关键时期。其中,决定一个企业未来能否在大众消费品市场生存的关键,就是如何通过产品迭代、供应链管控、客户运营、售后维护等环节,守住一次次涟漪,快速接受批评,实现跨越式增长。
在这种市场的不确定性中,由于产品内在方向和核心逻辑的强烈连续性,大疆和机器人9号等企业可以继续通过技术、通过业务闭环、通过技术引导用户的需求,实现快速的商业登陆,这实际上也取得了一定的确定性。
一个明显的特点是,在产品非线性成长的过程中,消费者逐渐适应并被培养出更加确定的消费需求。企业准确把握这些市场特征,同时在产品的声音中不断完成产品系列迭代,最终实现爆款频出。
机器人大讲堂了解到,作为中国国内企业走在前面的消费外骨骼机器人探索者,海同工业EXO™外骨骼机器人技术目前我国已经可以实现成本低于3公斤的轻量化自重,正结合发展生态环境控制管理理论和学习相关算法,朝着自己更具竞争优势的自重不断进军。同时在产能上,海同工业的年产能正尝试与供应链金融合作爬坡到新高度。而这也就是意味着海同工业EXO™外骨骼机器人的价格有望得到进一步下降,从而我们带来具有更强的市场没有吸引力。
由于高性能电机、碳纤维和更先进的材料都有望在终端需求驱动下应用于大量应用领域,最终,整个外骨骼机器人产业链将完成小型化、简化批量化和市场化的过程。这必将是中国升级供应链以匹配无人机的又一次机会。

抛开那些商业因素,我相信中国任何一个老人,饭后百步走,活到九十九,可能都更重要。

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“海同工业不做藏在欧美品牌背后的代工商,以自己的品牌闯天下。重视对关键核心技术的自主掌握,始终以技术创新作为企业内生驱动力。”----海同工业的品牌策略不仅是一个突破,更是一次革新。争做高端智能装备中国自主品牌领军企业。

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本文标签: 外骨骼 EXO

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