工研院打造外骨骼新價值

▲ 在外骨骼的幫助下,讓肢障者能從輪椅上重新站起來,是多麼有意義的事啊!

一般的動物包括人類,身體的結構都是肉包骨,骨骼都是長在裡面支撐起整個身體。近年來,已經有部分電影將螃蟹這種外骨骼的概念套用在人們身上,例如用鋼鐵衣技術來提供更強的行動力與保護力。而在現實生活中,鋼鐵衣的已經逐漸不再只是未來式,而是在許多地方都已經可以開始看到這種技術邁向商業實用化。

用鋼鐵結構來打造外骨骼,主要的目的有兩種:一是讓殘疾人士成為正常人,二是讓正常人成為超人。事實上,在這種外骨骼看似酷炫的外型背後,其實存在著許多問題,由於是要支撐整個身體,因此外骨骼結構多由鋼鐵所打造,整個骨架將會十分沈重,這也將對使用者造成某種程度上的行動限制,這使得這種鋼鐵骨架目前多半還是優先針對特殊用途來進行設計。

▲ 在這種外骨骼看似酷炫的外型背後,其實仍存在著許多待解的問題。

現有的輔助工具對於行動不便的人士來說,存在著包括設備過重、效率不好等問題。目前全球許多廠商都已經紛紛投入研發外骨骼相關技術,而台灣也在相關研究方面也繳出了不錯的成績,例如工研院便積極投入開發相關技術,來改進現有設備的問題。研發重點在於結構輕量化、高效能驅動模組,以及適應性步態控制等,目的在於提供更優質平價的外骨骼行動輔具,讓更多需要的殘疾人士受惠。


▲ 工研院機械所開發輕量化行動輔助機器人,讓病友受惠。

目前工研院已經著手開發結構輕量化金屬與碳纖維異質接合技術,進行結構與驅動模組的整合設計,並透過低人力、低投資的製程來降低生產費用。此外,為了提高行走效率,工研院也開發了多操作點驅動模組,提供外骨骼機器人不同情境下的扭力,來加快行走速度。
在擬人化方面,外骨骼將與使用者更融為一體,讓使用者能更接近一般正常人的行走姿態與步調,甚至還能上下樓梯等。這些技術未來投入商用化之後,勢必能為台灣帶來更高的創新價值。

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