【果壳空间专访】铁甲钢拳,全球首台全仿生外骨骼手臂 国内军用

admin 13天前 9

前不久小伙伴在果壳空间的创客社群中分享了一段机械臂视频,说是国内一家机械外骨骼创业团队的作品,制作水平相当不错。
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于是果壳空间马上联系到了这家创业团队的创始人&CEO王潮先生,对他进行了简单的采访。


果壳空间:能简单介绍一下这套机械外骨骼的基本功能吗?

王潮:这款机械外骨骼手臂名字叫做CEXO-01,可以增加穿戴者的力量,比如单手手举起一辆车…呃..摩托车(笑)


果壳空间:请问你们团队的机械外骨骼有哪些技术优势?

王潮:这是全世界第一款动力包裹到手指的外骨骼手臂,同时CEXO-01采取了我们自主研发的混合动力系统,以及配套的控制逻辑系统,使其既拥有气动系统灵敏和反应快的优点,又拥有液压系统负载大的特点。还有CEXO-01的人体工程学设计,使其无需捆绑即可穿戴,方便舒适。同时同心轴的设计使得外骨骼不会对穿戴者手臂的运动范围产生影响。使其可以在增加力量的同时,完全可以跟随人体的动作。
CEXO-01概念图


果壳空间:比如世界上哪些机械外骨骼呢?

王潮:现阶段美国和日本的机械外骨骼技术比较先进,但CEXO-01在某些方面已经超过了他们,比如美国的XOS外骨骼和日本的Hal-5外骨骼。以XOS为例,XOS的手部末端会进行信号收集,其控制逻辑限制住了穿戴者的双手,所以工作时穿戴者并不能使用自己的双手,也无法配备相应的手部外骨骼,只能以钩爪代替双手。这大大的减少了其外骨骼的适用范围,并且没有办法做比较精密的工作。


美国XOS机械外骨骼


日本Hal-5机械外骨骼

而我们的CEXO-01通过独特的机械设计和控制逻辑,在增加手臂力量的同时,解放了操作者的双手,还增加了手指的力量,使穿戴者可以应对更多复杂精密的工作。这是一项突破性的创新。

相对于德国的CHIP外骨骼,我们的CEXO-01设计的更加仿生。简单的来说CHIP外骨骼的使用者无法将手臂横向抬起,而中国的CEXO-01外骨骼手臂直接比其多出了两个自由度,同样也可以使得穿戴者可以做更多复杂的工作。适用型更广泛。


果壳空间:看到视频中手指的动作的确是非常的灵活,可以更多的介绍一下吗?

王潮:为此深入的研究过一些医学方面的知识,我们走访了许多对于骨骼研究比较深入的组织和高校,甚至去了台湾的高校调研。为的就是把外骨骼做的更仿生,更贴合人体。人类的手部比其他动物的末端复杂的多,因其复杂的结构才使得其有很高的灵活程度。而外骨骼要和手一样灵活同时还要为穿戴者提供力量,因此我们做了很多很多仿真方面的工作。同时3D扫描和3D打印技术的成熟为我们节省了很多时间,最后呈现出来的就算还是相对完美的效果。


果壳空间:动力驱动方面方便分享更多技术细节吗?

王潮:这可能是我们的核心技术之一了。现在市面上的外骨骼动力基本分为三种,气动、液压和电动。气动反应快但是精度低,液压力量大但是系统自重大,电动从某种角度讲,并不适合多关节的外骨骼。因此我们通过机械设计和控制逻辑上的配合,开发出了一种混合动力系统。结合我们特有的控制系统,使得我们的外骨骼,拥有各种动力外骨骼的优点,而尽量摒弃掉了他们的缺点。


果壳空间:这款机械外骨骼每个关节的自由度是怎么设计的啊?

王潮:其实外骨骼在某些设计上是比机器人要难的,基本所有机械臂的运动轴和承力轴都是重叠的,而外骨骼并不是,因为你不能把机械臂塞到人的身体里。外骨骼手臂只能以同轴的方式存在于手臂外部,因此每个关节都需要单独设计。

即要跟手臂一起运动,又要增加手臂的力量。同心轴式设计其实是很关键的一点。就好像我们身上的衣服,很多比较胖的小伙伴如果把手抬起来,肚子就会露出来,其实这就是因为身体的外展增加了,而衣服却没有增加导致的。外骨骼如果设计的不科学,同样会有这样的问题,而且会存在于各个关节。同心轴设计算是完全摒弃了这些问题,在完全还原关节自由度的同时,也不会干涉。我们通过运动学仿真,把各个关节的数据都算的很详细,因此穿戴起来才会舒适,力矩也更大。


果壳空间:之前你们团队在公众面前并没有特别的活跃,为什么突然放出宣传视频呢?

王潮:我们公司已经成立了6年,这套机械臂是两年前的一套方案。目前手里还有其它5套可行的方案,很多技术也还没有曝光。之前没有进行任何宣传,也没有找风投是因为我们团队里的人还是比较喜欢做技术,想踏实一点,做的更好一点再拿出来给大家看。

我们认为自己做得事情在以后会有很大的发展前景,这是一个新的领域,一个新时代的产品。但我们也清楚这需要很多的技术积累,所以这6年我们只是在做研发。

至于融资,我们认为现在市场比较浮躁,而且资本有些短视。如果引进的资本导致项目的轨迹偏离,那才得不偿失。我们不希望饮鸠止渴,还是想把这项目好好做下去,多做技术积累。

当然要是有能跟我们想法相近的投资人,我们也愿意合作的。制作这个视频更重要的是希望寻找更多志同道合的小伙伴们,所以如果你是智能硬件领域的精英,欢迎加入哈。(可私信官微“铁甲钢拳_外骨骼”)


果壳空间:可以简单介绍一下你们团队吗?

王潮:我们团队的人都是各个领域的人才吧,有从世界500强挖出来的,有自己开过公司,有自己独立做过机器人的。其实我很清楚这件事不是一个人能做成的,所以找了一些志同道合的伙伴,因为都有共同的梦想,所以相处的都很融洽。


果壳空间:你们有计划继续推出其它的设计方案吗?

王潮:嗯,我们还有很多套更完善的设计,应该很快就会陆续推出来。包括全身的外骨骼,以及下肢外骨骼等等。这次选择推出这只手臂是因为,手臂和手的结构比较复杂,需要的控制精度也更高,所以我们只优先挑出这部分做出来。这套概念机主要是为了验证我们之前的一小部分的研究成果,目前来看效果还是不错的。


果壳空间:接下来你们团队有什么发展计划吗?

王潮:嗯,还是潜心做技术吧,至少再做三到五年左右的技术。外骨骼值得研发需要研发的地方太多了。


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