如何看待外卖小哥穿戴机械外骨骼送外卖，一次可送 100 斤？ 第1页

死 亡 搁 浅！

作为一个对外骨骼领域还算稍微了解的我，今天看到这张照片时还是被震惊了，震惊的不是外骨骼本身，而是这款外骨骼快速的“落地”速度，这个落地速度指的是产品应用落地，从概念到生产到部署的速度。

先不谈这款外骨骼用在送外卖上的可能性，相信我，外骨骼远不止这种应用形式。

顺着这张图片，我去了解了一下其主人公——傲鲨智能。发现它是一家2018年成立的公司，短短两年内就发布了3款外骨骼产品，这研发速度让人不免好奇。然后我去看了看傲鲨的CEO，好家伙，既是璟和技创又是傅利叶智能的创始人，而这两家公司已经做外骨骼好几年了，看来还是有技术积累滴。

傲鲨的这三款外骨骼分别是下肢双关节驱动外骨骼，也就是题图中这位。还有腰部髋关节驱动外骨骼，和一款上肢外骨骼。

三款分别对应三种应用场合：

下肢——通用型，任何需要下肢助力场景的都可以。

腰部——搬运型，其实是下肢外骨骼的一个子模块，只保留了髋驱动关节。按照傲鲨的产业规划，目前主要应用在机场行李搬运场合。当然物流领域也可以使用，如八音口答主代表的铁甲钢拳公司的腰部助力外骨骼，已经用在了京东物流。

上肢——辅助支撑型。和应用在福特工厂里的那款外骨骼一样，傲鲨的这款外骨骼与之完全对标。主要用于工厂里需要柔性却难以部署柔性生产线的地方，如大型复杂机电产品的总装环节。辅助支撑装配工人的上肢，减轻长期作业的疲劳。

话说回来，经过我的观察，发现几乎每一家国内的外骨骼公司，只要是叫的上名号的，都有一套下肢外骨骼。

这个规律是我看了这么多外骨骼公司后总结出来的。下肢外骨骼产品可以说是每一家外骨骼企业的“镇店之宝”，是一家外骨骼公司的核心产品、拿手绝活，因为下肢外骨骼技术通常是最难以可靠地实现技术指标的。

所以下面我就简单分析一下题图中这款下肢外骨骼所用的技术吧。

根据傲鲨官网的信息，如下图。

提取关键词：力阻抗控制，力反馈，力控集成单元，足底压力，主被动结合构架，外骨骼协同管理与数据共享，总线离散系统，锂电管理系统。

首先看看这款外骨骼的机械结构，还是拿那张图

可以明显看到髋部和膝部都有两个相似的长块，这两个长块就分别是髋关节和膝关节的驱动单元。

这种外形经常出现在许多医疗康复外骨骼上，如HAL外骨骼、尖叫科技的外骨骼、布法罗机器人下肢外骨骼、迈步机器人下肢外骨骼、傅利叶智能下肢外骨骼等等。它们在大小腿附近都有这种单元式驱动模块。

感觉我说的是废话，人有大小腿，外骨骼那就当然一腿一个块了。其实不是的，比如采用套索驱动的外骨骼，外骨骼下肢就可以全都是杆，只有关节有接受套索末端的结构。驱动单元是一种模块化设计。

上面列举的这些医疗康复外骨骼，其驱动单元其实差不多都走的一个路子，就是电机+减速器作为关节驱动单元。

不同的电机可能对应的减速器结构不一样，比如HAL-5外骨骼用的就是长条状电机+锥齿+谐波减速器的结构，因为电机很长所以用了锥齿，锥齿传动可以使传动路径转弯，因此长条状的电机就可以倒放，从而形成一个块状结构。

而布法罗机器人的下肢外骨骼就是用的扁平状电机+谐波减速器。其长块状的结构用于放置驱动电路硬件。

关于傲鲨的这个力控驱动单元，我查了查傲鲨的下肢外骨骼相关资料，找到一篇19年的专利，如下图。

虽然这是那款腰部助力外骨骼，但是由我之前所说，傲鲨的外骨骼是模块化设计，因此腰部助力外骨骼的驱动单元必然也用在了其下肢外骨骼上。从这份专利中可以看出他们的驱动单元用了什么结构方式：

再结合驱动单元两端两个圆柱状外壳结构，就可以推断其驱动单元的结构为：扁平电机+谐波减速器+同步带+SEA+从动关节。

为什么用了SEA（串联弹性驱动器），这是我的一个推测。首先要实现力反馈控制，途径要么是在人机交互上面做力反馈机构，要么在外骨骼本身的关节处做力反馈机构，而在关节处做力反馈的常用机构就是SEA。准确的说，是在从动轮处安装了扭转弹性单元，同步带将减速器端的输出力矩先传递到弹性单元上，弹性单元的另一端连接在从动端的关节处，通过测量弹性单元的变形量，结合材料力学就能推算从动端的关节负载力矩是多少。

我想，用同步带的原因是，如果将SEA直接和电机减速器输出端串联，那么关节在侧面的体积就过大了，为了减小驱动模块侧向体积，需要将SEA与电机分开。

机械的另一个有意思的地方是其背部的长杆。以往外骨骼的背部都会设计成一个背包，后背基本上是一块板。傲鲨的这款外骨骼是一根杆，后腰连接两侧腿部的也是两根碳纤维杆，十分简单，这估计得得益于其电路硬件部分的集成小型化。

这个设计看起来不是很高端，但是降低成本啊！简单的桁架式结构是最令机械工程师们喜欢的了。

说完了本人在行的机械，其他几个关键词也说一说：力阻抗控制，力反馈，足底压力，主被动结合构架，外骨骼协同管理与数据共享，总线离散系统，锂电管理系统。

力阻抗控制指的应该就是阻抗控制了。阻抗控制是一种柔性控制，1985年在Hogan的阻抗三部曲里被提出。其控制思路是将机器人与环境的接触看成用弹簧阻尼连接，机器人与弹簧阻尼构成了一个弹簧-阻尼-质量块系统，因此机器人的运动特征就由这个系统的三个参数决定——惯量参数、阻尼参数、刚度参数。调节每个参数的大小，就能让系统相对环境表现出不同的阻抗特性。

如调大刚度参数，机器人与环境接触就像连接了一个弹簧一样，主要表现出弹性。调大阻尼参数，机器人和环境就像连接了一个阻尼器一样，主要表现出阻尼特性。

具体理解参照 @邵天兰 的回答

阻抗控制需要测量与环境的接触力，通常有两种做法：

一种是在机械臂末端安装多维力传感器，通过机械臂逆动力学求解出关节受到的力矩。

另一种是直接在关节上做力反馈，除了串联弹性体，还有用电机电流作为力矩反馈。

获得关节受到的力矩后，再通过阻抗模型将力矩转化成关节位移（角度）。在这个过程中机械臂表现出阻抗模型相关的阻抗特性。

外骨骼下肢在离地的时候就可以看做倒吊着的机械臂，在摆动过程中外骨骼要柔顺地跟随人腿，就可以使其相对人腿表现出阻抗特性。

在傲鲨的下肢外骨骼上，可以看到只有末端与人的脚连接，外骨骼杆件的运动可以不严格跟随人体下肢。因此其采用的阻抗控制应该是用关节力反馈测外骨骼足端的人机交互力，然后使用阻抗控制实现人机跟随，是一种“跟随”的控制策略。

简单点来说，就是人用较小的力拖着外骨骼的脚，外骨骼输出下肢的跟随运动但是承担主要负载。

足底压力没什么好说的，只要是个下肢外骨骼几乎都有足底压力采集的，可讨论点只在于实现形式。不过这里找不到资料，就不说。

主被动结合构架，其实就是指的某些关节自由度不驱动，比如这里的踝关节就没有驱动，只使用了被动铰链。还有的如髋关节的外展内收似乎也没有驱动，穿戴者可以任意摆动这个自由度。

外骨骼协同管理与数据共享，这个可能是傲鲨在外骨骼应用落地中做的一项战略技术。例如未来在工厂里假如工人们都穿戴了外骨骼，毕竟外骨骼是一套价格不菲的机电设备，这些外骨骼需要统一管理，就需要联网管理。

总线离散系统应该就是指的外骨骼各个驱动单元使用的通信吧。例如汽车行业用的CAN总线，只需要两根总线就能对多个设备进行高速通信。离散指的就是分布在外骨骼下肢的各个传感器单元。

锂电池管理系统。前几年甚至到现在，总有人提外骨骼的续航问题。我个人对外骨骼的续航是持乐观态度的，因为电池技术一直在发展。外骨骼支撑负重的效率越高，就越有能力支撑更多的电源，更多的电源就能提供更久的续航，问题总会解决的。

技术分析就到这儿吧。

@傲鲨智能 是不是要给我打钱了？

全篇好像有点偏题了。至于题目中穿外骨骼送外卖的应用，我只是觉得外骨骼应用落地速度很快，但对用于外卖配送行业，我持观望且怀疑态度。

因为电瓶车确实很香啊。难道是窃·格拉瓦最近出狱了，让外卖小哥对电瓶车的持有产生恐慌进而追求“外卖一体化”技术，从而穿上外骨骼变身钢铁侠拯救邻家小喵喵？

外骨骼用于物流和工厂倒是不错，两个地方都需要人。送外卖有电瓶车，末端一公里还有无人机、无人车同台竞争，而且单份外卖也不重。

综上，这张图片目前看来应该只能认定为做实验了（无奈.jpg）。

更新：

没想到这个科普贴还是挺受人关注的

(๑´∀`๑)

看到官方出来捞话题了，说这次的确是一次测试，看来我猜对了

而且官方强调了外骨骼主要用于只能步行的情景，比如无法用电梯，不能停电瓶车的小区等等。

我想了一下，可能是我之前想的单一化了，认为外卖员如果进小区的话，只带一份外卖步行，电瓶车就停在小区外面就行了，因此外骨骼也不需要承担很重的负载，这种情形只存在外卖或电瓶车被偷的风险（个别情况）

但是如果在大型写字楼，或同一块非机动车通行的区域有密集的订单需求，外卖员确实不方便往返于停在外面的电瓶车和各个楼层的客户。这种情形下，显然一次跑多份订单是常见现象。这个时候外骨骼就派出用场了。

不过这其实属于末端一公里的问题。在大城市的高度现代化写字楼里，同样也可以使用定点无人机（无人车）配送到窗口（门口）的方案。所以仍然存在末端一公里三者的技术竞争。

外骨骼方案要打赢这场末端一公里的仗。我认为其中有一项技术点要关注，就是后背餐箱的方便取拿外卖的技术。比如设计新型货箱，让穿戴者不卸下货箱就可以拿到箱里的外卖。

这一项技术才是打通《死亡搁浅》与现实的隔阂途径，毕竟《死亡搁浅》里放下和装上货箱是靠的原力。

我在等待这个外骨骼能够落地，尤其是在医疗领域。因为我真的很需要。

我妈妈年纪很大了， 走平地没有什么问题，但是上楼梯腿很疼。

膝关节软骨的问题，相信很多人都知道。

很多老年人都有这种问题。

外骨骼最好的适用场所是医疗领域，中国老人数量极多，这是一大片可开辟的市场。

希望这个东西能够在医疗领域早点落地

作秀，没有意义。

第一，大部分时间快递都是在车上放着，无须人力时刻背着。

第二，过重的负载即使无须人体出力，也需要使用者向前倾斜保持重心。有谁考虑过长期这么玩对腰和脊椎的影响吗？