主打千元级起的终端价格，从算法到核心零部件100%自主研发设计及国产化生产
36氪广东获悉，动力外骨骼机器人研发及制造商深圳市英汉思动力科技有限公司（下称「英汉思动力」）近期宣布完成5000万元pre-A轮融资，本轮投资由普曼资本及潍坊中谷健康产业基金领投，小米集团联合创始人黄江吉、科大讯飞联合创始人胡郁及晨晖创投、浩方创投等知名投资人及机构方参与跟投，老股东高秉强教授本轮继续跟投，庚辛资本担任独家财务顾问。创新的适老设备及劳动力增效方案受到市场的欢迎，而其中解决“行走问题”这一最基本的人类活动功能成为最为关注的焦点之一。动力外骨骼机器人设备作为一种新型助行装备，能够为有行走障碍的老年人、残障人士及有强活动需要的行业工作者，提供更轻便、更高效、更自由的行动辅助支持。仅以弱能辅助市场为例，根据Technavio关于老年及残障人士辅具市场研究报告显示，2021-2025年间相关领域将存在152.3亿美元增量市场，年复合增长率将达到近10%。「英汉思动力」专注于消费级动力外骨骼机器人设备的研发及生产，提供针对老年人助行等弱能辅助场景的设备，及行业端用户运动增强场景下的人工智能下肢辅助设备方案，帮助用户获得轻量化、较低成本的活动辅助体验。「英汉思动力」CEO朱瀚琦表示，“行走是人类最基本的活动需求，我们研发、制造的下肢动力外骨骼机器人设备已经实现技术及生产的100%自主创新与国产化。以更低的使用门槛，为有行走障碍的人群提供相比于轮椅等传统助行设备更便利高效的助行设备，同时也为电力巡检、物流等有强行动需要的细分领域从业人员提供增效的方案。”「英汉思动力」外骨骼设备在复杂场景下的开展AI助行示例目前，下肢动力外骨骼设备产品更多集中于院内康复场景下，大多以传统工业机器人思路进行设计，无法实现在复杂场景下的使用，且不具备良好的人机协作能力。「英汉思动力」为了实现产品在更广泛的场景下能够自适应、高效地辅助用户行动，在算法端和动力端构建了自己的技术矩阵，提出了“AI数据学习+扭矩自适应算法+QDD动力单元”的外骨骼设备设计方案。「英汉思动力」外骨骼设备在老年帕金森患者运用的效果前后对比
（图源：「英汉思动力」）
首先，「英汉思动力」在动力外骨骼设备领域引入了横向与纵向两种人工智能数据学习算法：横向AI数据学习是基于大量用户的户外使用数据，通过不同场景的对比，增加产品在不同复杂使用场景的适应性，而纵向通过对用户自身的步态，包括前置步态和左右腿镜像步态进行实时学习，优化控制算法，从而适应每个人的行走习惯。
两种AI学习方法打造了基于个人化数据及特定群体大数据的多维度分析体系，为产品开发与迭代提供定制化基础。
在外骨骼运动控制算法方面，「英汉思动力」采用了自主研发的人体相位实时步态监测算法与动力学自适应扭矩控制算法相结合的控制方式。提取人体行走的相位数据，「英汉思动力」精准判定人体行走意图与位姿，指导设备实施合适的辅助功能。由于人体行走时拥有6个不同的步态阶段，传统外骨骼机器人以时间为基准，使用复杂的步态判定系统，在实际的应用中有严重的可靠性问题，用户使用上，存在明显“被强迫”以预设的轨迹行走的情况。「英汉思动力」自主研发的人体相位实时步态检测算法通过多个传感器的配合，完成对人体行走的各个阶段的实时检测，高效增加了设备的可靠性。为了提高设备在复杂场景下更好的使用体验，「英汉思动力」研发设计了一种基于扭矩的外骨骼辅助行走控制算法，通过自适应调整并控制作用于下肢关节的扭矩，实现对用户的“重力补偿”——减少用户自身重力对自己的作用。在下楼及坐立等普遍但复杂生活场景中，设备能自主判定不同的施力和轨迹曲线，以实现“人机耦合”。在设备硬件方面，「英汉思动力」从最底层的动力单元硬件入手，通过电机设计、材料、工艺以及热力学性能方面的自主创新设计动力单元，形成“Quasi-Direct-Drive”的高扭矩电机动力核心技术。
传统外骨骼设备常使用高传动比的减速器装置达到下肢关节大扭矩的行走需求，用户往往难以自由移动关节，并且无法实现逆向驱动外骨骼设备去完成一些场景需要。
「英汉思动力」自主研发的电机通过增加扭矩密度来减少外骨骼使用高传动比的需求，提升了电机本体的扭矩密度与过载性能，相关性能参数高于业界通用方案的10倍以上，在提供足够扭矩输入的前提下，实现外骨骼的逆向驱动，增加外骨骼的日常使用情景。
「英汉思动力」动力外骨骼设备自研核心零部件示例
（图源：「英汉思动力」）
在产品工业设计方面，依托核心零部件的自主设计能力，「英汉思动力」采用了核心零部件、材料选型与外观设计的一体化设计思路，以增加结构使用效率，减少了设备的体积及厚度。同时在结构与外观方面引入微小刚体设计，兼顾了柔性结构的适应性与刚性结构的传力特性，针对腰部、骶骨、胯部与腹部等主要接触面进行曲面优化，并在关节部分加入六个自由度设计，从而更好地满足不同体型的用户的舒适性需求。终端价格低至千元级
已获得首批四百台设备订单
目前动力外骨骼厂商，如北京大艾，成都布法罗，上海傅里叶等主要集中在大型院内设备市场，针对老年人及相关人士日常助行的院外动力外骨骼厂商较少。朱瀚琦表示，“「英汉思动力」通过自研的算法核心技术将动力外骨骼的适用范围扩展到了复杂的户外场景，实现了包括动力单元在内的核心零部件全自主设计及国产化代工生产，通过零部件及供应链管理优化将产品的价格降低到传统外骨骼的1/10，进入最低千元级终端价格的消费市场，从而将原有的专业设备覆盖到数以千万级的助行用户”。「英汉思动力」于2021年下旬仅用42天即完成首个消费级动力外骨骼机器人全球众筹，在不同渠道获得超过400台设备订单，销售额超过200万元，预计在2022年内完成发货。在销售渠道方面，公司已与华润医疗商业集团及华润科技达成合作。目前公司在包含物流等多个垂直领域均已开展企业合作及场景测试。「英汉思动力」核心团队成员来自于德州大学、伦敦大学学院、华中科技大学等高校，曾供职于华为、大疆、OPPO、TCL、康佳等企业。团队具备深圳市海外高层次人才(孔雀人才)两人。公司CEO朱瀚琦博士毕业于德州大学达拉斯分校（UTD），是国际外骨骼领域青年技术专家，相关外骨骼技术研究曾获德州仪器家族基金会及美国国立研究院（NIH）资助，并发表多篇国际高水平期刊与会议文章，2018年其算法与硬件技术作为封面论文还成功在控制领域顶级期刊Control System Magazine上刊登。团队设计总监王陈杰曾获得中国外观设计专利金奖，并作为主设计师参与了包括大疆OSMO Pocket、Mavic air 2s、Matrice 300 RTK等多个知名产品设计。中谷健康产业基金管理合伙人简德明表示，“外骨骼技术作为最直接的助行技术手段之一，有机会成为轮椅的替代产品，切入千亿级市场。随着国内相关政策和技术的日益成熟、市场中面向各类用户群体的需求日益高涨，一些领先的外骨骼机器人创业公司正在奋力开疆拓土。「英汉思动力」作为其中消费级外骨骼机器人的先进代表，凭借其出色的产品设计、独家算法和卓越的市场眼光，有望在这条赛道中占据主导位置”。普曼资本创始合伙人夏楠表示，“「英汉思动力」是为数不多的拥有ToB和ToC外骨骼机器人产品研发能力的公司。团队具备多年外骨骼机器人领域的研究经验和研发实力，秉持自主研发的原则，在外骨骼机器人底层算法上进行突破和优化，完成包括动力单元的核心零部件一体化设计，实现更有效且舒适的助力。另外，我们看重公司通过一体化自研技术所带来的成本控制优势，未来可将C端消费级外骨骼机器人成本降低到广大消费者可接受的范围内，商业空间巨大”。