福特汽车公司员工尼古拉斯·戈茨在过去六年中几乎每天都在福特野马跑车的装配线上，大部分时间都在搞砸。
在汽车装配线上，大多数员工使用工业级电钻，站在汽车底盘下方，将电钻举过头顶，将螺丝固定在车架上。 Goetz 每天做这个动作大约 500 次，这也让他很早就患有腰肌劳损。
但从去年开始，Goetz 在装配线上变得更加敏捷，而且他不必每时每刻都停下来。
秘诀在于Goetz的特殊工作背心：它的主体是一块金属背板，由两侧的肩带支撑，腰部有一条环形腰带，从后面连接着一个管状支撑件，一直延伸到你的手臂末端。
由于在结构和设计上与人类骨骼相似，这种奇异的装置有一个更具象征意义的名称，“外骨骼”。
▲ 1890 年，俄罗斯发明家尼古拉斯·雅格 (Nicholas Yagn) 构思的辅助行走装置示意图。
从蒸汽时代开始，俄罗斯就有“用外骨骼和压缩气囊来改善人体运动”的想法，但当时并没有集成供电系统，取而代之的是需要人力。操作起来幽灵行动外骨骼装甲获得方式，功率不大，但是负担却重了很多。
▲60年前，通用电气应美军要求研发了外骨骼装甲。图片来自：宝墨
直到 1960 年代，带有内置推进系统的外骨骼才出现。当时，通用电气应美国军方的要求开发了一种名为“Hardiman”的增强型装甲，声称可以让用户举起近700公斤的重物——相当于举起一头水牛。
然而60年过去了，大部分人对外骨骼的认知还只停留在电影和游戏作品中，满足了少数人对超能力的想象，更像是一种娱乐产品。
在现实世界中，这种似乎赋予人体特殊能力的装置并没有那么令人印象深刻。
外骨骼改造的医疗、工业和军事领域
Ekso Bionics 获得了在福特订单之前打开医疗市场的钥匙。
2012 年，Ekso Bionics 推出了其首款外骨骼支持设备 Ekso GT，并开始与当地神经康复中心合作，让截瘫患者和其他行动不便的患者恢复站立或步行训练的能力。
▲截瘫患者使用Ekso GT进行步行训练。图片来自：RoyalBucksHospital
整套设备由铝合金和钛合金制成。虽然重量高达 20 公斤，但由于独立的支撑结构和连接的金属支架，重量会转移到脚板的底部，因此穿着者不会注意到它。重量感。
同时，腿部和膝关节中的传感器也会检测患者的运动能力，然后通过电动机施加外力来帮助患者的腿部运动。
四年后，该设备已获得美国食品和药物管理局的批准，这意味着 Ekso GT 可以合法地用于治疗脊柱损伤或中风患者。
Ekso Bionics 的创始人 Russ Angold 回忆说，在他在医疗领域崭露头角后，有人问他有关工人外骨骼的问题，福特就是其中之一。
“他们问我，既然瘫痪的人又能走路了，你能用同样的技术让工人更强壮吗？”
其实，任何需要举起手臂并长时间保持一个姿势进行工作的人——比如肩上扛着巨大设备的摄影师、餐厅的服务员，或者修理精密仪器的电工等等，还有更多或减轻手臂和肩部肌肉的压力，甚至扩散到背部和腰部，影响日常生活。
▲福特装配线上使用的 EksoVest 外骨骼。
为了减少这种长期重复工作造成的身体伤害，自2017年起，福特汽车公司开始与Ekso Bionics合作，在美国两家工厂测试新型工业外骨骼装置“EksoVest”，并一年后，该设备推广到福特在全球的 15 家地区工厂。
如今，福特并不是唯一一家将外骨骼设备置于工厂装配线上的公司。近 200 名工人也在使用 Levitate 的“Airframe”外骨骼在加拿大 Hustow 的丰田工厂协助检查超声波焊接，在宝马和波音的装配线上也发现了类似的产品。 .
▲日本Cyberdyne研发的HAL外骨骼，在医疗领域也应用多年。
可以说，对于想要保护工人、提高效率、避免巨额医疗费用的工厂来说，这些外骨骼无疑是一个好帮手。
▲Levitate研发的“机身”外骨骼。
工人 Nic Vanderbaan 说，这位 41 岁的老人一直在努力摆脱他的外骨骼去工作，就像有人在帮他举起手臂并保持在原位，如果他想把手放下来，这种支撑力会逐渐消失。
“它不会给你超人的力量，但它会减轻你的工作量。一旦你习惯了，你就会发现这些金属支架是你身体的一部分。”
至于军事领域，外骨骼的相关研究会更早一些，主要国家都在加强外骨骼的研究。现在很多民用领域的外骨骼技术，比如上面提到的Ekso Bionics，也有着非常深厚的军事背景。
目前，知名军工企业洛克希德·马丁公司研发的ONYX外骨骼系统计划于今年下半年交付美军进行实地测试。它的目的不是增强作战能力，而是减轻使用者腿部和背部的负荷，中国也展示了类似的原型。
此外，美国陆军实验室也在探索“第三臂”的概念，即利用小型外置机械臂作为武器支撑，缓解士兵的肌肉疲劳。
当痛点问题解决后，外骨骼逐渐成为这些行业真正的需求，但对于大多数普通人来说，接触外骨骼仍然不容易。
普通人想要拥有外骨骼还是很困难的，成本是个大问题
每家制造外骨骼的公司都希望他们的设备得到更广泛的采用。毕竟，如果它能让截瘫患者恢复行走能力，为什么不更换轮椅呢？
但有两个难点，一是成本高，二是电池问题。
▲ 图片来自：StreetRegister
2017 年，《华盛顿邮报》报道了一名因手术失败导致下肢瘫痪的患者。当时，她在以色列 ReWalk 的外骨骼产品的帮助下，在康复中心恢复了活动能力，但无法沟通索赔。被保险公司以“担心设备的安全性和实用性”为由拒绝了，因此外骨骼不在保险范围内。
当时，一套 ReWalk Presonal 6.0 外骨骼套装的价格约为 8 万美元，而帕克汉尼汾生产的 Indego 则接近 10 万美元。至于前面提到的 Ekso GT，它会更加昂贵。大约 150,000 美元，远远超出一个家庭的承受能力。
正因为如此，目前大多数外骨骼企业的销售对象只能集中在大型康复中心、医院或工厂。如果个人想购买，从保险公司获得补贴是一个不错的方式，但前提是需要得到保险公司的批准。
▲ 图片来自：wjct
“他们对外骨骼的期望是，它不仅能帮助人们恢复行走能力，还能提供一些医疗效用或帮助，”耶鲁大学放射学教授霍华德·福尔曼说，他认为目前的价格在保险公司眼中，外骨骼设备的价值超过了它们的价值。
不过，一些外骨骼产品也强调其提高人类表现的能力。例如，在ReWalk的产品介绍中，就标有“可以减少患者体脂，改善肌肉对姿势的控制，平衡肠和膀胱功能，提高氧代谢和心率”等字样。但具体的改善效果也因人而异，很难给出明确的量化指标。
此外，动力外骨骼通常内置大量检测传感器和液压装置。如果你不想拖着电线到处乱走，唯一的办法就是自带电池，但现阶段大多数设备只能使用几个小时。续航大大限制了户外的作用范围，而在有限的体积下，堆叠电池的方法肯定是行不通的。
一个严酷的现实是，如果一个外骨骼失去了供电系统，那就和一堆废金属没有区别，这就是为什么在军事领域仍然很难看到外骨骼设备大规模使用的原因。
当然，一些公司已经开始研究低成本和轻量级的外骨骼设备。他们将使用更轻的材料、更紧凑的形状，或者引入 AI 技术，让这些机械支架更加精准。我们的身体动作。
▲ 图片来自：TechCrunch
UC Berkeley 和 suitX 曾经给出了一个不那么奢华的成品。两者合作的主力产品MAX，将外骨骼分为背部、肩部和腿部。每个零件的价格不超过5000美元。买家可以根据自己的实际需要购买全套设备，也可以只选择其中的一个或两个。资金压力显然会小一些。
之后，SuitX 还计划打造更智能、成本更低的外骨骼装备，比如帮助运动员减少耗氧量，让他们跑得更久。
▲ 图片来自：Wired
在范德比尔特大学，工程师们还开发了一种弹簧驱动的外骨骼。与那些几乎覆盖全身的金属支架不同，这款外骨骼只有脚踝部分，重量也只有 400 多克。此外，无需设计电池和动力系统，原型产品成本仅为100美元。
这与卡内基梅隆大学之前发明的脚踝外骨骼非常相似。两者都声称能减轻使用者小腿肌肉的负担，减轻行走时需要承受的压力。
外骨骼商业用途的背后是人与机器之间关系的不断演变
根据 ABI Research 的数据，今天，整个外骨骼市场的硬件收入仅为 1.92 亿美元，预计到 2028 年将达到 58 亿美元。
事实上，在工业、医疗和军事领域之外，外骨骼似乎并没有找到其他更合适的用例。这不仅是因为价格幽灵行动外骨骼装甲获得方式，还回答了它可以用于什么的问题。总不能说是买外骨骼搬砖吧？
更重要的是，在这些领域，外骨骼面临的竞争不仅来自同行，还来自其他新兴技术，比如成本也在下降的AI智能机器人。
▲一些外骨骼让需要站立工作的人享受“空气长凳”的便利。
在仓储、物流、服务业等诸多领域，AI智能机器人已完全替代人类工作；而对于那些追求效率又想24小时不间断工作的工厂来说，不努力甚至不犯错的机器人比人本身更有吸引力。
也有人开始担心外骨骼的流行会产生新的矛盾。英国工程技术学会教授 Noel Sharkey 在接受 BBC 采访时表示：
“如果工人穿着外骨骼工作并且感觉不那么疲劳，工厂会要求他们加班吗？没有人能阻止这种情况的发生。”
上个月在旧金山的格雷艺术节上，一群穿着外骨骼的人在黑暗的工业电子配乐中翩翩起舞，每个人的动作高度一致，就像木偶一样。
▲ 图片来自：太阳
真相是，在演出之前，主办方将预先安排好的舞蹈动作脚本导入到每一个外骨骼装置中，也就是说观众看到的舞蹈动作实际上是由金属支架和液压缸组成的外骨骼决定的，人在这里只是道具。
创作者 Louis-Philippe Demers 表示，他希望通过这场向意大利诗人但丁的《地狱》致敬的表演，重新点燃人们对技术和机器控制的思考。
但也有人选择将外骨骼变成内骨骼，直接与人体融合，成为组织的一部分。
▲ 图片来自：Brewminate
自称“仿生人”的麻省理工学院教授休·赫尔（Hugh Herr）在一次登山事故中失去了双腿，随后拥有了一个装有人工电极的假肢，该假肢与大腿神经相连，可以更灵活地控制你的“脚”。
在 2014 年的 TED 演讲中，他提出了这一点：
“我相信植入式神经最终会超越假肢，进一步扩展到外骨骼领域，让人类仅凭思想和感觉就能控制它们，从根本上创造一个重新发现自身潜力的领域。”
也许外骨骼的魅力在于人类在其中的充分参与感，就像外骨骼的钢铁侠还是内注金属的金刚狼一样，意识还是属于自己的，没必要去理解它。智能机器人交给智者，但如果我们选择完全机械化自己，人类还会是人类吗？
