野百合也有春天，春天使者工道风行——残疾人士福音产品“风行者”智能假肢

        康复机器人是辅助人体完成肢体动作，实现助残行走、康复治疗、负重行走、减轻劳动强度等功能的一种医用机器人。康复机器人的下游市场可被认为是一种特殊环境下的“可穿戴设备“，在应用技术突破后的市场需求量巨大。传统的人工或简单的医疗设备已经不能满足患者的康复需求，这也使得人们对于四肢康复设备的需求增大。

        智能假肢与康复、可穿戴式机器人是当前国际前沿研究热点，也是高科技公司抢占后工业时代的战略高地，因为这类技术与产品在未来老龄化社会、中风偏瘫、交通事故、儿童残障、复员军人等方面具有广泛市场需求。

        众所周知，智能假肢与康复、可穿戴式机器人属于智能机器人发展范畴。智能机器人是世界发达国家的战略性高技术与产品，近年来美国、日本、欧洲、中国、韩国等都制定了一系列国家性战略发展计划，这是因为它不仅是国家制造业发展工业基础装备，而且也是各种复杂危险环境下作业或是未来战争模式下不可替代的重要智能装备。当前小批量多品种的日益竞争激烈的国际制造业形势下，特别是在世界范围内劳动力短缺、成本急速上升与老人化社会加剧等成为一种不可逆的常态趋势，因此智能机器人发展将是长期刚性需求的。

        按照国际机器人联合会IFR对服务机器人用途的分类，其中将智能假肢与康复、助老助残机器人等作为未来家用机器人一个重点发展方向。据IFR预测，2013-2017年家用服务机器人市场容量增长率为7%，公共特种服务机器人市场容量年均复合增长率为17%。到2017年，全球服务机器人市场容量将接近500亿元。

        据不完全统计，全世界60岁以上的老年人，1950年、1970年、2000年分别为2亿、3亿、6亿，2012年8.1亿，目前占全世界总人口的11%，预计2050年，20.3亿，占总人口的22%。   

        仅美国有500万人中风患者，20-25%的中风患者无法独立行走。美国560万瘫痪病人按病因分类包括中风引起（29%）、脊髓损伤引起（23%）、多发性硬化症引起（17%）、脑瘫引起（7%）等。其中27.3万脊髓损伤引起瘫病人里15%为退伍军人，必须享受相关福利，37%交通事故。仅美国每年脊髓损伤直接治疗成本400亿美元，间接护理成本达到3060亿美元，欧洲市场与美国接近。因此，需要越来越多智能假肢与康复机器人，据Wintergreen Research发布智能假肢与康复行业报告包括康复机器人、智能假肢、机器人外骨骼等等，预测该市场年均复合增长率46.6%，2020年的$32亿美元。

        据卫计委与民政部相关统计计算，在中国60岁及以上老年人口已达2亿，其中失能者达3000万迫切需要不同程度的专业护士或是陪伴护理机器人服务，未来30年内老人比例将占人口1/3。中国各类残疾人总数达8500万人,占总人口的6.34%。我国每年中风新增患者为150-200万人，已成为致死和致残的首要疾病之一。我们仅就假肢辅具统计，目前我国假肢产量约4.6万具，按假肢平均寿命3年计算只有14万具在使用，也就是说我国目前仅能够满足截肢者22%基本需求，需要4-5倍发展才能适应我国这类残疾人士的迫切需求，一些中高端智能假肢一直被国外进口产品所垄断，而且价格极其昂贵。

        智能假肢与康复、可穿戴式机器人是一个高投入、高风险、高福利发展技术与产品，目前中高端技术与产品还是完全由西方发达国家著名高科技公司所垄断，如德国Ottobock、日本Cyberdyne、美国Lockheed Martin、瑞士Lokomat、以色列Rewalk等公司，如国外一个智能假肢高达15-20万人民币，一个可穿戴式机器人高达40-50万人民币。仅日本Cyberdyne市值高达20亿美元，以色列ReWalk Robotics市值高达8亿美元。

        智能假肢又叫神经义肢，是一种生物电子装置，是目前国际前沿研究热点，学术界与工业界都试图利用新材料技术、现代生肌电融合技术、3D打印个性化成型技术，以嵌入肢体神经或接受大脑感知信息指令方式，集成自适应控制相应的生物传感器、微小型电机、智能假体或智能功能材料部件运动，替代个体躯体部分缺失或损毁的人工智能装置。

        对于部分下肢残疾的人士来说，智能假肢可能是他们重新站立并行走的希望，但想要像健康人士一样运动、工作和生活却还是奢望，不过在人工智能技术高度发展的今天，新技术的研发、应用，使得功能强大的智能假肢正在将残疾人士的梦想照进现实，野百合的春天来到了。

        值此北京大学118周年校庆之际，作为校庆系列活动之一，中国残疾人联合会和北京大学战略合作的又一重要里程碑——“中国残疾人辅具器具中心与北京大学工学院辅具领域战略合作签约仪式”于2016年5月16日上午在北京大学中关新园举行，中残联副理事长贾勇、中残联康复部主任胡向阳、残疾人辅具中心书记陈振声、残疾人辅具中心主任主任李晞、残疾人辅具中心副主任陈光、北京大学常务副校长柯杨、北京大学工学院党委书记孙智利、北京大学工学院副院长杨槐以及雅瑞资本董事长企业家代表高雅萍女生等领导出席并见证了签约仪式，此外还有相关新闻媒体记者也应邀参加了活动。

        作为配套活动，签约仪式之后召开了中国第一款商业化的康复机器人假肢——“风行者”智能动力小腿假肢上市发布会，暨工道风行“风行者”智能假肢助力中国残疾人运动员出征“2016里约残奥会”誓师仪式。同期，全国残疾人用品开发供应总站、华润租赁有限公司和北京工道风行智能技术有限公司三方也于活动现场签署了战略意向合作协议，并联合发起“风行者公益助残行动”。

        本次北京大学118周年校庆系列活动旨在全面落实党中央关于加快残疾人小康进程，构建国家辅助器具产业发展促进平台，增强我国辅助器具创新水平等指示精神。基于中国残疾人联合会与北京大学的优势互补与资源共享，建立深层战略合作关系，协力推进我国辅助器具技术进步、科研成果转化、人才培养，从而有效促进我国辅助器具产业的健康发展。

        “风行者”中国首款智能动力假肢由北京大学工学院教授博导、北京市智能康复工程技术研究中心主任、中欧医疗健康机器人联合实验室主任王启宁研究员领衔研发，拥有我国自主知识产权。王启宁研究员及其团队在中国残残联、北京市科委以及北京大学大力支持下，历经8年刻苦攻关，深入研究突破了肢体运动康复机理、智能仿生假体结构、力矩柔性控制、人体运动识别和步态分析、人体电容感知与识别以及轻型多自由度的智能动力假肢等方面关键理论与技术，并与美国哈佛大学、比利时布鲁塞尔大学、意大利圣安娜高等研究院等开展国际学术交流与合作，目前自主研发的使得智能假肢与康复机器人，可实现智能动力小腿假肢重量1.5kg，连续工作时间12小时/持续行走20000步，踝关节与脚趾关节稳定柔顺控制，在上下楼梯、助力动态切换步态、适应鞋跟高度、自重等方面明显优于冰岛奥索ProprioFoot与美国MIT的iWalk技术与产品性能，“风行者”技术与产品已经达到国际先进水平。

        “风行者”是高性能的助残肢体，整机结构包含传感器、计算机芯片和机电装置，能够高度模拟生物神经、大脑和肌肉骨骼组织的功能，它是世界上最早几个可以将机器人技术与假肢制造技术结合的产品之一。

        “风行者”的电子控制系统以25倍人眼识别速度来捕捉传感器信号，通过芯片计算结果，实时判断使用者所处的地理环境，推测使用者的动作意图，实现对地形、残疾人步态的自动识别，从而代替人脑和生物神经向助残肢体下达动作指令。行走中能主动调整踝关节角度，避免足尖接触地面，自动适应使用者的行走速度，帮助使用者自然地完成上楼梯、下斜坡、跨越障碍等动作；坐下时踝关节能自动弯曲，收回动作自然。机电装置能在关键阶段提供主动力矩，给残疾人用户在上下楼梯或上下斜坡时提供助力。“风行者”脚板为碳纤维材料，采用航天技术和多层复合工艺，相比传统假肢材料，具有强度高、弹性佳、重量轻、寿命久等显著优势。这次在中国残联支持下，与华润集团共同推进上千量碳纤维高性能价格比的假肢以及上百量的智能假肢，从而掀开我国自主设计与生产制造智能假肢与康复的新篇章。

        2013年9月习近平等中央政治局领导同志集体来到中关村国家自主创新示范区展示中心，还参观了“风行者”智能假肢创新成果，受到了中央领导同志的高度评价。2014年5月中残联张海迪主席也来到研究中心访问参观了“风行者”智能假肢，建议尽快研发出适合中国人的智能假肢。2015年10月德国总理默克尔专门来到中关村调研交流两国如何加强发展战略对接和宏观经济政策协调、推动“中国制造2025”和德国“工业4.0”合力、拓展战略性新兴产业合作中，还安排参观了中欧医疗健康机器人联合实验室SELaR由王启宁实验室主任及团队开发的“风行者”智能假肢技术与演示，她给予了充分认可，并希望中国与德国加强在医疗大健康特别是助老助残方面的学术交流与技术合作，从这一点可以充分体现我国智能假肢与康复机器人技术水平得到了世界关注与认可。

        据王启宁研究员介绍，目前智能假肢领域主要由冰岛奥索公司和美国iWalk公司等国外厂商垄断，不仅价格昂贵，一般经济条件的残疾人士家庭无法消受，而且配套售后是个大问题，智能假肢安装以后，维护、维修和康复咨询等都需要售后团队，“风行者”产品的上市不仅填补了国内膝关节以下智能假肢的产业空白，还为残疾人士带来一款经济、耐用、有稳定售后的高性价比产品，更重要的是，它为残疾人士实现了站立、行走、简单运动的梦想，为残疾人士的生活品质带来了春天！

        期盼更多有爱心、有社会责任感的企业家朋友能积极投身到助老助残公益行动中。雅瑞资本是一个面向“医疗大健康与智能机器人”领域的高科技孵化、创业、投资和服务的专业机构，近些年来广泛参与和支持助老助残等公益事业，一直致力于推进医疗健康和助老助残产业的快速发展，未来希望能在更多领域与中残联、残疾人辅具中心及北京大学开展深度合作，预祝北京大学工学院及北京工道风行公司能够设计研发制造出更多更好的智能假肢与智能康复产品，期待残奥健儿在里约奥运会创造佳绩、凯旋而归！