在第八屆中國(guó)國(guó)際進(jìn)口博覽會(huì)上,身著統(tǒng)一制服的“小葉子”志愿者們以專(zhuān)業(yè)服務(wù)與青春活力,成為展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)一道流動(dòng)的風(fēng)景線。今年,這群年輕人迎來(lái)了一位特殊的“伙伴”——由中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十一研究所自主研發(fā)的輕量化外骨骼機(jī)器人,這場(chǎng)科技與人文的融合實(shí)踐,為大型展會(huì)服務(wù)提供了創(chuàng)新樣本。
清晨九點(diǎn),外骨骼機(jī)器人服務(wù)站點(diǎn)已聚集數(shù)位志愿者。他們好奇地打量著這套新型裝備,在研發(fā)人員的指導(dǎo)下,僅需30秒便完成了穿戴:將設(shè)備固定于腰部與雙腿,調(diào)整三個(gè)卡扣位置,系統(tǒng)隨即自動(dòng)校準(zhǔn)。這套專(zhuān)為進(jìn)博會(huì)設(shè)計(jì)的外骨骼自重僅2.3公斤,采用碳纖維等輕質(zhì)材料與自適應(yīng)AI算法,能實(shí)時(shí)感知穿戴者的步態(tài)頻率與肌肉負(fù)荷,精準(zhǔn)輸出助力扭矩。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試顯示,志愿者連續(xù)行走兩小時(shí)后,腿部肌肉疲勞度較未使用設(shè)備時(shí)降低超25%。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)針對(duì)志愿者群體特征進(jìn)行深度優(yōu)化:可調(diào)節(jié)式腿桿覆蓋1.6米至1.9米身高范圍,束帶系統(tǒng)采用柔性防護(hù)材料減少皮膚摩擦;操作界面簡(jiǎn)化至單鍵控制,支持10秒快速穿脫;配備可拆卸大容量電池,單次充電續(xù)航達(dá)90分鐘,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的“換電站”可實(shí)現(xiàn)3分鐘電池更換。這些設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)源于團(tuán)隊(duì)年初跟隨團(tuán)市委調(diào)研時(shí)發(fā)現(xiàn)的痛點(diǎn)——志愿者日均步數(shù)超2萬(wàn)步,長(zhǎng)時(shí)間站立導(dǎo)致服務(wù)后期效率下降。
“設(shè)備就像懂你身體的助手,在爬樓梯或長(zhǎng)時(shí)間站立時(shí),能明顯感覺(jué)到腰部和大腿被托舉的力量。”參與體驗(yàn)的志愿者小王描述道。這種感知源于外骨骼內(nèi)置的六軸力傳感器與深度學(xué)習(xí)模型,系統(tǒng)每秒進(jìn)行200次數(shù)據(jù)運(yùn)算,可區(qū)分行走、站立、上下坡等12種動(dòng)作模式,動(dòng)態(tài)調(diào)整助力策略。研發(fā)工程師透露,為適應(yīng)展會(huì)復(fù)雜環(huán)境,團(tuán)隊(duì)在算法中增加了抗干擾模塊,確保在人群擁擠或地面不平整時(shí)仍能穩(wěn)定運(yùn)行。
這支平均年齡34歲的研發(fā)團(tuán)隊(duì)中,95%成員擁有碩士及以上學(xué)歷。他們將航天領(lǐng)域積累的伺服控制技術(shù)轉(zhuǎn)化為民用產(chǎn)品,在保持設(shè)備輕量化的同時(shí),實(shí)現(xiàn)扭矩輸出密度比同類(lèi)產(chǎn)品提升40%。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示:“從實(shí)驗(yàn)室到進(jìn)博會(huì)現(xiàn)場(chǎng),我們經(jīng)歷了27次迭代,最終選擇在助力精準(zhǔn)度與穿戴舒適性間找到平衡點(diǎn)。”
外骨骼技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景正不斷拓展。在上海特種機(jī)器人創(chuàng)新中心,70歲的胡先生體驗(yàn)了助老版設(shè)備。穿戴后,他輕松完成深蹲動(dòng)作:“年輕時(shí)當(dāng)兵訓(xùn)練的感覺(jué)又回來(lái)了。”這款針對(duì)老年群體開(kāi)發(fā)的型號(hào)增加了髖關(guān)節(jié)輔助模塊,通過(guò)漸進(jìn)式阻力訓(xùn)練幫助改善肌肉萎縮。目前,團(tuán)隊(duì)已與多家養(yǎng)老機(jī)構(gòu)達(dá)成合作意向,計(jì)劃開(kāi)展長(zhǎng)期效果追蹤研究。
從展會(huì)服務(wù)到養(yǎng)老助殘,外骨骼機(jī)器人的進(jìn)化軌跡印證著科技普惠的價(jià)值取向。當(dāng)青年工程師們將“國(guó)之重器”的技術(shù)積淀轉(zhuǎn)化為呵護(hù)個(gè)體的溫暖力量,這場(chǎng)始于進(jìn)博會(huì)的創(chuàng)新實(shí)踐,正在書(shū)寫(xiě)科技服務(wù)民生的新篇章。











