傅利葉開放平台正式首發:做外骨骼機器人領域的「安卓系統」
【獵雲網(微信號:)上海】1月21日報道
1月21日,上海傅利葉智能科技有限公司的外骨骼機器人開放平台暨Fourier X2發布會在上海舉行。會上,真人「穿上」傅利葉智能全新一代下肢外骨骼機器人Fourier X2 進行示範展示。傅利葉智能與美國國家儀器(NI)、墨爾本大學聯合打造的外骨骼機器人開放平台(EXOPS)正式面向全球首發,今後無論是學校、研究機構、或是臨床中心都可以在此平台上進行外骨骼機器人的二次開發,無需再投入大量人力、物力,從零基礎開始研製,從而大大推動外骨骼機器人的快速落地,及在各個領域的廣泛應用。
現場,外骨骼機器人領域相關的專家、外骨骼機器人開放平台的種子用戶(包括多所全球知名的高校和研究機構代表),以及傅利葉智能全球20多個國家的合作夥伴集中亮相。墨爾本大學機械工程系Denny Oetomo教授、美國國家儀器(NI)大中華區銷售總監喬巍、傅利葉智能CEO顧捷、傅利葉智能首席戰略官Zen KOH(許德宏)發表了相關主題演講。
新品Fourier X2:可真正落地應用,將可量產的外骨骼機器人從原理上來講,外骨骼機器人是一種可穿戴的動力外骨骼系統,有豐富的應用前景,比如未來下肢癱瘓的人在穿上外骨骼機器人後,就可通過它所提供的動力帶動沒有肌力的下肢,實現行走等功能。
那此番,傅利葉智能推出升級迭代後的外骨骼機器人Fourier X2有何不一般?顧捷在發布會上從以下幾點作了介紹:
第一是更智能。傅利葉智能在幾年的發展過程中形成了強大的技術壁壘,此次發布的Fourier X2憑藉核心的運動控制系統、動力單元以及力學感測系統,可應用於輔助行走、康復訓練、運動功能強化等多個領域。
從整個外骨骼機器人的結構來看,Fourier X2擁有4個動力單元、6個多維力學感測器,分別位於大腿、小腿和足底,通過十多個感測器的布置可以形成一套感知系統,更加智能「讀懂」人的運動意圖,再根據用力大小調整動力輸出,實現不同的運動模式。目前市場上大多數產品只能實現被動模式,也就是說人只能被迫跟著機器預設好的固定軌跡運動。而傅利葉智能可以通過其獨有的力反饋控制演算法,將外骨骼機器人與人進行交互,步態軌跡也可以依據使用者的用力大小、外部動態環境的變化而實時調整。同時,外骨骼機器人Fourier X2精巧的機械傳動設計,高性能伺服電機與減速器提供了強大的扭矩輸出,內置自主開發的運動控制板塊,為運動軌跡、速度的動態調整與數據採集提供了強大的算力支持。
傅利葉智能外骨骼機器人Fourier X2產品第二是更輕便,可穿戴性更好。傳統外骨骼機器人產品的架構是將減速器和電機堆疊在一起,整個機器很厚,重量很大,與人體的接觸舒適性較弱,較難在生活中被經常性使用,但Fourier X2基於生物力學與人體工程學設計,採用了一些創新的方式,可以減小外骨骼的體積和重量,如使用了大量碳纖維等複合材料,在保證整體結構剛度的同時將負重感降至最低。國外同類型具有4個動力單元的下肢外骨骼產品重量一般在25公斤左右,而Fourier X2重量僅為18公斤,相較於上一代外骨骼機器人Fourier X1降低了35%。
第三是更便宜。外骨骼機器人之所以未能很好地普及,價格是很重要的一大因素。 歐美國家的外骨骼機器人動輒上百萬的售價,這是一個家庭所能難以承擔的。因此,外骨骼機器人發展的一大趨勢,就是讓每個需要它的人都能負擔得起。
顧捷表示,通過技術、產品迭代,以及工藝、供應鏈體系的完善,Fourier X2是一個能真正應用落地,將可進行批量化生產的機器人。「我們會堅定走在康復這條路上,首先幫助大量不能走路的患者進行康復訓練,未來幫助他們能夠站起來走路,重新回歸生活,讓外骨骼機器人變成他們日常生活中必備的工具。」
開放平台(EXOPS):要做外骨骼機器人領域的「安卓系統」傅利葉將專註於康復領域,但外骨骼機器人在工業、軍事等其他領域擁有巨大發展前景。現在全世界有很多大學、科研機構、企業的團隊在研發外骨骼機器人,但這一新興、前沿技術如果都從零基礎開始做的話,會異常艱難,外骨骼機器人的市場難以爆發。基於此,便誕生了此次發布會的另一重磅項目——外骨骼機器人開放平台(EXOPS)。
Zen指出,目前全球有上百家實驗室和公司在開發不同應用領域的外骨骼機器人,但是,開發一款外骨骼機器人往往需要上千萬的資金和數年的時間。然而,很多的開發工作都是重複或是從零開始的,造成了一定的資源浪費,也讓技術難以普及。我們希望行業不要重複去發明「車輪」,就像現在計算機系不需要自己去研發一個操作系統或者研發一款CPU,實驗室可以在開放的平台上,開發適用於各個領域的特殊應用。
傅利葉智能聯合美國國家儀器(NI)、墨爾本大學發起成立的外骨骼機器人開放平台,包含外骨骼機器人Fourier X2、數據採集系統、運動控制系統等,將為全球開發者們構建一個以軟體為中心,搭載模塊化硬體的外骨骼機器人生態系統,開發者們可以在此平台上進行二次開發,就像樂高玩具提供了積木塊,用戶可以用這些積木搭建出豐富多彩的成品。EXOPS配有一套開發者SDK(軟體開發工具包),通過各種計算機語言平台調用信息,來處理複雜的控制演算法。藉助SDK,開發者能夠調整外骨骼的步速、步態等參數,採集來自各個感測器的實時數據並控制多個動力單元來實現步行輔助。EXOPS可適配多個外接設備,比如通過增強現實眼鏡,結合腦電信號採集帽,將腦電信號轉換成外骨骼的控制命令。
目前外骨骼機器人開放平台已有多家高校和科研機構加入平台計劃,是第一波的種子用戶。並且基於該平台已取得了一些顯著成果,例如傅利葉智能與西安交通大學徐光華教授團隊一起合作,首次將視覺誘發增強的自主腦控技術應用於下肢外骨骼機器人,讓人通過「意念」就能控制外骨骼機器人行走。
發布會現場,Zen將外骨骼機器人從單品開發走向平台賦能的歷程類比大眾所熟知的手機,一開始各類廠家推出各種形態的手機單品,但是最終當蘋果系統、安卓系統發布之後,它就會變成了一個真正產業鏈,其他開發者可以站在巨人肩膀上進行開發和創作,但前提是需要有廠家敢於第一個走在前面,提供大家所認可的廣泛平台。而此次傅利葉智能、美國國家儀器(NI)、墨爾本大學打造的外骨骼機器人平台便是如此。
談及發起方各自的職責時,Zen介紹稱,傅利葉智能主要聚焦康復機器人領域,在這個基礎上已完成了外骨骼機器人量產的準備,包括提供廣泛應用的硬體平台、控制系統和商用化的模塊;NI是一家在全球擁有數十萬客戶的美國公司,它在各個行業提供的數據採集系統和可視化編程系統都可以集成到平台裡面;墨爾本大學可以提供機器人的教學、課程等,我們會和墨爾本大學一起開放軟體介面SDK,在開放平台上提供通用軟體介面,今後無論是人工智慧實驗室、機器人控制實驗室、機電控制實驗室等,他們的團隊都可以在驅動上開發應用。
墨爾本大學機械工程系Denny Oetomo教授、美國國家儀器(NI)大中華區銷售總監喬巍、傅利葉智能CEO顧捷和傅利葉智能首席戰略官Zen KOH(從左往右)
「我們希望有更多的開發者們可以參與到外骨骼機器人的研究過程中,攜手砥礪前行,不斷改變人類的潛能,共同推動外骨骼機器人產業鏈發展。」Zen說,「本次發布會只是一個開始,下一步我們將會和全球最頂尖的人工智慧與機器人實驗室合作,共同承擔基於EXOPS的研究課題,將優質的項目進行商業和臨床轉化,最終促成外骨骼機器人成為一個通用技術。針對開放平台,我們將在接下來的十年、二十年一直做下去,我們相信這一平台將賦能開發者、市場,構建一個真正可持續發展的智能機器人價值鏈,期望與全球的開發者們一起,解決現實中的問題,從而造福更多的人。」