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傅利叶开放平台正式首发:做外骨骼机器人领域的“安卓系统”
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2019-01-21 13:00:00 傅利叶开放平台正式首发:做外骨骼机器人领域的“安卓系统”

顾捷表示,Fourier X2是一个能真正应用落地,将可进行批量化生产的机器人。

【猎云网(微信号:ilieyun)上海】1月21日报道

1月21日,上海傅利叶智能科技有限公司的外骨骼机器人开放平台暨Fourier X2发布会在上海举行。会上,真人“穿上”傅利叶智能全新一代下肢外骨骼机器人Fourier X2 进行示范展示。傅利叶智能与美国国家仪器(NI)、墨尔本大学联合打造的外骨骼机器人开放平台(EXOPS)正式面向全球首发,今后无论是学校、研究机构、或是临床中心都可以在此平台上进行外骨骼机器人的二次开发,无需再投入大量人力、物力,从零基础开始研制,从而大大推动外骨骼机器人的快速落地,及在各个领域的广泛应用。

现场,外骨骼机器人领域相关的专家、外骨骼机器人开放平台的种子用户(包括多所全球知名的高校和研究机构代表),以及傅利叶智能全球20多个国家的合作伙伴集中亮相。墨尔本大学机械工程系Denny Oetomo教授、美国国家仪器(NI)大中华区销售总监乔巍、傅利叶智能CEO顾捷、傅利叶智能首席战略官Zen KOH(许德宏)发表了相关主题演讲。

新品Fourier X2:可真正落地应用,将可量产的外骨骼机器人

从原理上来讲,外骨骼机器人是一种可穿戴的动力外骨骼系统,有丰富的应用前景,比如未来下肢瘫痪的人在穿上外骨骼机器人后,就可通过它所提供的动力带动没有肌力的下肢,实现行走等功能。

那此番,傅利叶智能推出升级迭代后的外骨骼机器人Fourier X2有何不一般?顾捷在发布会上从以下几点作了介绍:

第一是更智能。傅利叶智能在几年的发展过程中形成了强大的技术壁垒,此次发布的Fourier X2凭借核心的运动控制系统、动力单元以及力学传感系统,可应用于辅助行走、康复训练、运动功能强化等多个领域。

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傅利叶智能CEO顾捷

从整个外骨骼机器人的结构来看,Fourier X2拥有4个动力单元、6个多维力学传感器,分别位于大腿、小腿和足底,通过十多个传感器的布置可以形成一套感知系统,更加智能“读懂”人的运动意图,再根据用力大小调整动力输出,实现不同的运动模式。目前市场上大多数产品只能实现被动模式,也就是说人只能被迫跟着机器预设好的固定轨迹运动。而傅利叶智能可以通过其独有的力反馈控制算法,将外骨骼机器人与人进行交互,步态轨迹也可以依据使用者的用力大小、外部动态环境的变化而实时调整。同时,外骨骼机器人Fourier X2精巧的机械传动设计,高性能伺服电机与减速器提供了强大的扭矩输出,内置自主开发的运动控制板块,为运动轨迹、速度的动态调整与数据采集提供了强大的算力支持。

走路.gif

傅利叶智能外骨骼机器人Fourier X2产品

第二是更轻便,可穿戴性更好。传统外骨骼机器人产品的架构是将减速器和电机堆叠在一起,整个机器很厚,重量很大,与人体的接触舒适性较弱,较难在生活中被经常性使用,但Fourier X2基于生物力学与人体工程学设计,采用了一些创新的方式,可以减小外骨骼的体积和重量,如使用了大量碳纤维等复合材料,在保证整体结构刚度的同时将负重感降至最低。国外同类型具有4个动力单元的下肢外骨骼产品重量一般在25公斤左右,而Fourier X2重量仅为18公斤,相较于上一代外骨骼机器人Fourier X1降低了35%。

第三是更便宜。外骨骼机器人之所以未能很好地普及,价格是很重要的一大因素。 欧美国家的外骨骼机器人动辄上百万的售价,这是一个家庭所能难以承担的。因此,外骨骼机器人发展的一大趋势,就是让每个需要它的人都能负担得起。

机器人走路.gif

顾捷表示,通过技术、产品迭代,以及工艺、供应链体系的完善,Fourier X2是一个能真正应用落地,将可进行批量化生产的机器人。“我们会坚定走在康复这条路上,首先帮助大量不能走路的患者进行康复训练,未来帮助他们能够站起来走路,重新回归生活,让外骨骼机器人变成他们日常生活中必备的工具。”

开放平台(EXOPS):要做外骨骼机器人领域的“安卓系统”

傅利叶将专注于康复领域,但外骨骼机器人在工业、军事等其他领域拥有巨大发展前景。现在全世界有很多大学、科研机构、企业的团队在研发外骨骼机器人,但这一新兴、前沿技术如果都从零基础开始做的话,会异常艰难,外骨骼机器人的市场难以爆发。基于此,便诞生了此次发布会的另一重磅项目——外骨骼机器人开放平台(EXOPS)。

Zen指出,目前全球有上百家实验室和公司在开发不同应用领域的外骨骼机器人,但是,开发一款外骨骼机器人往往需要上千万的资金和数年的时间。然而,很多的开发工作都是重复或是从零开始的,造成了一定的资源浪费,也让技术难以普及。我们希望行业不要重复去发明“车轮”,就像现在计算机系不需要自己去研发一个操作系统或者研发一款CPU,实验室可以在开放的平台上,开发适用于各个领域的特殊应用。

傅利叶智能联合美国国家仪器(NI)、墨尔本大学发起成立的外骨骼机器人开放平台,包含外骨骼机器人Fourier X2、数据采集系统、运动控制系统等,将为全球开发者们构建一个以软件为中心,搭载模块化硬件的外骨骼机器人生态系统,开发者们可以在此平台上进行二次开发,就像乐高玩具提供了积木块,用户可以用这些积木搭建出丰富多彩的成品。EXOPS配有一套开发者SDK(软件开发工具包),通过各种计算机语言平台调用信息,来处理复杂的控制算法。借助SDK,开发者能够调整外骨骼的步速、步态等参数,采集来自各个传感器的实时数据并控制多个动力单元来实现步行辅助。EXOPS可适配多个外接设备,比如通过增强现实眼镜,结合脑电信号采集帽,将脑电信号转换成外骨骼的控制命令。

目前外骨骼机器人开放平台已有多家高校和科研机构加入平台计划,是第一波的种子用户。并且基于该平台已取得了一些显著成果,例如傅利叶智能与西安交通大学徐光华教授团队一起合作,首次将视觉诱发增强的自主脑控技术应用于下肢外骨骼机器人,让人通过“意念”就能控制外骨骼机器人行走。

发布会现场,Zen将外骨骼机器人从单品开发走向平台赋能的历程类比大众所熟知的手机,一开始各类厂家推出各种形态的手机单品,但是最终当苹果系统、安卓系统发布之后,它就会变成了一个真正产业链,其他开发者可以站在巨人肩膀上进行开发和创作,但前提是需要有厂家敢于第一个走在前面,提供大家所认可的广泛平台。而此次傅利叶智能、美国国家仪器(NI)、墨尔本大学打造的外骨骼机器人平台便是如此。

谈及发起方各自的职责时,Zen介绍称,傅利叶智能主要聚焦康复机器人领域,在这个基础上已完成了外骨骼机器人量产的准备,包括提供广泛应用的硬件平台、控制系统和商用化的模块;NI是一家在全球拥有数十万客户的美国公司,它在各个行业提供的数据采集系统和可视化编程系统都可以集成到平台里面;墨尔本大学可以提供机器人的教学、课程等,我们会和墨尔本大学一起开放软件接口SDK,在开放平台上提供通用软件接口,今后无论是人工智能实验室、机器人控制实验室、机电控制实验室等,他们的团队都可以在驱动上开发应用。

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墨尔本大学机械工程系Denny Oetomo教授、美国国家仪器(NI)大中华区销售总监乔巍、傅利叶智能CEO顾捷和傅利叶智能首席战略官Zen KOH(从左往右)

“我们希望有更多的开发者们可以参与到外骨骼机器人的研究过程中,携手砥砺前行,不断改变人类的潜能,共同推动外骨骼机器人产业链发展。”Zen说,“本次发布会只是一个开始,下一步我们将会和全球最顶尖的人工智能与机器人实验室合作,共同承担基于EXOPS的研究课题,将优质的项目进行商业和临床转化,最终促成外骨骼机器人成为一个通用技术。针对开放平台,我们将在接下来的十年、二十年一直做下去,我们相信这一平台将赋能开发者、市场,构建一个真正可持续发展的智能机器人价值链,期望与全球的开发者们一起,解决现实中的问题,从而造福更多的人。”

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