原創(chuàng) | 文BFT機器人?

01 概覽

我國外骨骼機器人行業(yè)分類——左手醫(yī)療，右手工業(yè)

按應用領域劃分：

??軍用外骨骼機器人：主要為了提高士兵的作戰(zhàn)能力，也可提高軍人的負重能力。

??工業(yè)用外骨骼機器人：主要用于汽車制造、物流行業(yè)等領域，可協(xié)助勞動者完成更重體力的勞動。

??康復型外骨骼機器人：幫助病人進行身體機能康復，也包括幫助老年人、殘截病人等行動不方便的病人作為輔助行動機器。

按結構劃分：

??上肢外骨骼機器人：除主機箱外，上肢僅有腿部固定結構、關節(jié)及連接結構，產(chǎn)品設計更加緊湊、輕質(zhì)。從結構上看主要通過有自由度的關節(jié)在輔助人體的活動，主要用于物流及建筑等勞動密集型行業(yè)。

??下肢外骨骼機器人：包括位于腰背部的主機箱，完全包裹兩條腿外側的金屬結構，以及足底金屬結構，部分產(chǎn)品會有配套的拐杖以實現(xiàn)控制和支撐功能，部分產(chǎn)品會輔以支架或吊繩。在下肢結構上一般會將髖關節(jié)、膝關節(jié)和踝關節(jié)設計為可動關節(jié)。主要用于患者康復。

??腰部外骨骼機器人：形態(tài)上類似曾經(jīng)紅極一時的“背背佳”，通過織物將產(chǎn)品固定在背后，產(chǎn)品的主體即為背在身上的主機箱，各種功能模塊都布置在機箱內(nèi)部。主要用于頻繁彎腰搬運的場景，如物流、建筑工地等。

??軟體外骨骼機器人：目前市場上的軟體外骨骼機器人其實屬于下肢外骨骼機器人的一種，但其形態(tài)和技術路徑與金屬結構的下肢外骨骼全然不同。下肢部分通過紡織物固定在人體上，通過繩索而非關節(jié)結構提供助力，結構更為小巧。

02?歷史發(fā)展

一、外骨骼機器人發(fā)展概覽

外骨骼機器人起源于上個世紀60年代，美國出于軍事化目的，開始研究外骨骼機器人。2010年起國內(nèi)引入美國先進技術，外骨骼應用進入商業(yè)化模式，柔性外骨骼的出現(xiàn)，使得外骨骼開始廣泛應用于醫(yī)療康復領域，國內(nèi)玩家紛紛出現(xiàn)，外骨骼機器人行業(yè)正式發(fā)展起來。

• 軍用初始期：起源于1960年的軍用領域，美國軍方率先開展研究，目的是設計增強型軍用裝甲。

• 商業(yè)嘗試期：2005年開始出現(xiàn)商用產(chǎn)品，主要目標人群是癱瘓截肢病人，運用硬質(zhì)外骨骼輔助人體承受重量的理念，但產(chǎn)品剛性結構特性，體積大、重量大、無法便攜等問題，使得中長期使用無法實現(xiàn)，商用化市場并未被打開。

• 國內(nèi)外骨骼機器人的模仿和發(fā)展期：2010年中國開始引入美國的現(xiàn)金技術，國內(nèi)企業(yè)紛紛起步，追趕外企的發(fā)展，以大艾、布法羅機器人公司等為代表。而此時，國內(nèi)的外骨骼發(fā)展主要依托于高校的研究資源并商業(yè)化，但技術上如何為使用者提供切實價值暫未突破，技術仍以剛性外骨骼為主，對于運動能力差的患者以及老年人群，難取得顯著的輔助效果。

• 輕量化商用軟體外骨骼時期：2014年，新技術開始出現(xiàn)，以柔性外骨骼為代表，外骨骼開始出現(xiàn)小型和輕量化的產(chǎn)品，通過用個性化算法幫助使用者進行主動訓練的方式，主要用于康復領域。各個玩家致力于加速產(chǎn)品更新和迭代，醫(yī)療端應用場景出現(xiàn)大規(guī)模商用趨勢。

二、中國外骨骼機器人市場概覽

中國對外骨骼機器人的研究約始于2000年，隨著機器人技術的飛速發(fā)展以及機器人行業(yè)市場規(guī)模的不斷擴大，企業(yè)與高校合作研究外骨骼機器人的模式逐漸增加，該行業(yè)從研發(fā)階段逐步邁入商業(yè)化階段。

03 產(chǎn)品應用場景分析

中國外骨骼機器人產(chǎn)品在軍工、醫(yī)療、工業(yè)領域及民用消費的應用場景

一、軍工行業(yè)

??外骨骼研究發(fā)展在軍事領域主要集中在增強軍人負重能力上。

二、醫(yī)療領域

? 康復醫(yī)療領域：外骨骼可穿戴機器人可以幫助中風、腦癱，帕金森等行動能力受到影響的患者實現(xiàn)更有效的康復訓練。但是我國目前康復機構數(shù)量少、規(guī)模小、設備研發(fā)落后、導致供需完全不平衡。

三、工業(yè)領域

? 物流行業(yè)：快遞的分揀、配送均是勞動密集型環(huán)節(jié)，人力成本高，穿戴者穿上外骨骼機器人后可以提高核心部位（如腰背部）和核心肌群（如腰部豎脊?。┑母邚姸蓉撝啬芰?，有效減緩工作肌群的疲勞速度，保護快遞員腰部肌群。降低人體運動過程中的能量消耗，提高工作效率。

? 汽車行業(yè)：目前的末端汽車總裝線工位依舊無法被自動化設備所取代，這些工位作業(yè)對工人的肩部和腰部骨骼關節(jié)帶來極大損傷。外骨骼機器人可以大幅度增強人類的上肢力量、降低勞動強度、提高整體作業(yè)效率。

四、民用消費

? 針對有需要較長時間行走與站立的人群或職業(yè)（例如：導游、警察、戶外活動等細分行業(yè)與用途的市場），老年人（老齡化及康養(yǎng)市場）、行動不便認識等人群，進行輔助行走幫助。

04 市場情況分析

外骨骼機器人是一種結合了人的智能和機械動力，裝置機械能量的人機結合的可穿戴設備。

一、中國外骨骼機器人市場規(guī)模

?與國外市場相比，國內(nèi)外骨骼機器人行業(yè)起步較晚，2018年6月國家藥監(jiān)總局將首個NMPA注冊認證給大艾下肢外骨骼機器人起，中國醫(yī)療康復外骨骼機器人正式進入中國市場，開啟商業(yè)化階段。

中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)全球數(shù)據(jù)預估顯示，2017年我國外骨骼機器人銷售市場規(guī)模約620萬元，是2016年的300萬元的2倍多。

2018年國內(nèi)外骨骼機器人銷售規(guī)模達到了4498萬元，同比增長了625.5%，其中軍用外骨骼機器人規(guī)模600萬元，民用外骨骼機器人規(guī)模3898萬元。到2021年，外骨骼機器人市場價值規(guī)模將達到21億美元，將以接近每年翻倍的速度增長。

?隨著行業(yè)成功產(chǎn)業(yè)化，以及在各個領域對外骨骼機器人的需求增加，我國外骨骼機器人銷量迅速增長，2017年外骨骼機器人銷量僅34臺，而2018年增加到292臺。

近年來，隨著我國外骨骼機器人技術的進步以及商業(yè)化的成功，外骨骼機器人平均價格呈現(xiàn)下降去世，到2018年我國外骨骼機器人平均價格為15.4萬元/臺，未來還有進一步下降的空間。

05 市場驅動因素

一、中國外骨骼機器人市場在醫(yī)療領域驅動因素

在助行以及康復領域中，醫(yī)療資源供需矛盾促進外骨骼機器人發(fā)展。

中國人口老齡化進程加快將刺激老年人對外骨骼機器人需求增長。隨著老齡化社會的加速到來，我國腦血管病患者群體也在擴大，如果不采取更有效的措施。到2030年，中國將有3177萬名中風患者。

目前我國的針對殘疾人以及中風、偏癱患者等肢體運動障礙患者進行康復訓練的理療師數(shù)量嚴重不足，市場缺口巨大，而巨大的缺口可以通過外骨骼機器人得到滿足因此，醫(yī)療康復市場對外骨骼機器人的需求將是巨大的。

據(jù)國家衛(wèi)計委數(shù)據(jù)顯示，截至2019年底，中國康復醫(yī)院中，民營康復醫(yī)院超500所，占比約80%。民營康復醫(yī)院已占據(jù)市場主導地位，相比壁壘高、建設費用高的公立康復醫(yī)院，民營康復醫(yī)院具有盈利周期短及易復制擴張的優(yōu)勢，將為外骨骼機器人市場提供廣闊的發(fā)展空間。

二、中國勞動力解決方案市場在工業(yè)領域驅動因素-勞動力需求

對從事工廠生產(chǎn)、建筑搬運、石油勘探等場景勞動工人的需求日益增大，且我國勞動力人口呈下降趨勢。

在工業(yè)領域中，物流、建造、伐木、裝卸等行業(yè)工作者勞動強度很大，然而根據(jù)國家統(tǒng)計局披露的數(shù)據(jù)，我國近年來在工業(yè)制造業(yè)，裝卸搬運業(yè)與倉儲等重體力勞動行業(yè)的從業(yè)人員持續(xù)減少，從2013年起，這幾大領域的從業(yè)人員持續(xù)減少，2019年總的從業(yè)人員數(shù)量約3400萬。

而且同時從業(yè)群體高齡化的現(xiàn)象在持續(xù)增加，大部分工人在體能上難以適配高速運轉的生產(chǎn)環(huán)境和需求，長期重復的勞動造成的職業(yè)病進一步降低了工人的生產(chǎn)效率這一部分對能夠增強工人力量，減輕工人負擔的外骨骼機器人的需求潛力巨大。

同時我國勞動力年齡人口呈持續(xù)下降趨勢。當前我國人口發(fā)展處于重大轉折期，隨著年齡結構的變化，自2012年起，我國勞動年齡人口(16-59歲)的數(shù)量和比重連續(xù)7年出現(xiàn)雙降，7年間減少了2600余萬人。

由此，人口形勢出現(xiàn)逆轉，一直認為中國人口眾多，勞動力無限供給的固化思維模式被打破。預計今后幾年還將繼續(xù)下降，在2025年將下降至8.89億。

三、中國勞動力解決方案市場在工業(yè)領域驅動因素-物流行業(yè)

外骨骼機器人可大幅度提高工人在物流分揀等流程的效率

在工業(yè)領域中，物流是最具前景、市場規(guī)模最大的領域根據(jù)中國郵政數(shù)據(jù)顯示，我國近年來快遞數(shù)量的急劇增加。而其中快遞的分揀、配送均是勞動密集型環(huán)節(jié)，人力成本高、效率瓶頸成為行業(yè)痛點。在配送中心，分揀搬運成本約占90%，直接參與分揀操作的人力占到50%，同時整個配送中心作業(yè)時間的30%-40%更是被分揀作業(yè)時間所占。

在物流領域中的快遞分揀等環(huán)節(jié)，普遍員工在工作4小時后效率直線下滑，而穿戴外骨骼后，工人的能耗節(jié)省率可達到50%-60%，將員工高效工作時間延長至8小時甚至更多。而一套萬元左右的產(chǎn)品不到半年便可收回成本。

京東、蘇寧等巨頭均在積極研發(fā)輔助搬運的外骨骼機器人且已經(jīng)開始投入使用。以京東為例，外骨骼機器人供應商是鐵甲鋼拳。

06 國外外骨骼行業(yè)領先企業(yè)

競爭藍圖分析-國外資深企業(yè)眾多，技術研究深入，全球市場份額占比大

競爭藍圖分析-醫(yī)療領域：產(chǎn)品創(chuàng)新不突出，技術發(fā)展遇瓶頸，產(chǎn)品商業(yè)化程度受限

競爭藍圖分析-工業(yè)領域：國內(nèi)技術方案發(fā)展迅速，優(yōu)于國外廠商。

07 融資情況

08 政府政策

政府的政策和法規(guī)一直支持中國的外骨骼機器人市場。

09 進入壁壘

• 技術門檻高：外骨骼機器人涉及機械、控制、傳感器等高難度學科領域，是多項高新科技技術的集成。中國外骨骼機器人起步晚，與發(fā)達國家差距大，缺乏外骨骼機器人相關高新技術以及該領域的人才。

  
  

• 研發(fā)成本高：隨著越來越多的外骨骼機器人研發(fā)公司的成立與快速發(fā)展，大量的研究專利得到了保護，意味著新進入者需花費越來越高昂的研究成本來打造自己的核心產(chǎn)品，想要模仿競爭對手進行發(fā)展的策略是不可行的。

  
  

• 產(chǎn)品體驗不完善：外骨骼機器人技術系統(tǒng)尚仍存在缺陷，如下肢外骨骼機器人重心不穩(wěn)、響應速度慢等。同時還存在外骨路機器人環(huán)境適應性與運動靈活性差，難以靈活適應各類使用者，且存在與使用者預期動作不符合等問題。進入這樣一個技術處于初期發(fā)展階段的市場，企業(yè)要面臨更大的風險。

  
  

• 用戶粘性：目前在醫(yī)療領域和工業(yè)領域外骨骼機器人領域的客戶數(shù)量較少，且一般都有固定的外骨骼機器人供應商。因此外骨骼機器人市場的新進入者需要面臨如何獲取已經(jīng)有固定供貨渠道的客戶的問題。

  
  

• 認證門檻高：國家對于醫(yī)療設備器械認證有嚴苛的認定標準，會降低一些創(chuàng)業(yè)型公司進入市場的熱情。
  

  
  

10 行業(yè)發(fā)展趨勢

一、潛在威脅

雖然目前在工業(yè)領域的很多方面(例如物資運送以及快遞分揀)，使用全智能機器人成本遠超外骨骼機器人，并且效率也僅僅與其持平。

但是隨著智能機器人的發(fā)展(使用效率的提升以及成本的降低)，外骨骼機器人在一些領域存在被代替的可能性。因此工業(yè)領域方面的發(fā)展受限較大。

二、不可替代性

在醫(yī)療康復領域，外骨骼機器人價格昂貴，技術壁壘高，因此個體普及率有限，但其對肢體運動障礙患者的康復治療技術無可替代。

在民用消費領域上，尤其老年人運動輔助方面，擁有不可替代的效果。相較于殘截患者，老年人擁有一定的運動能力，外骨骼機器人作為輔助性工具，可以很好地幫助老年人增強運動能力，并且基礎性外骨骼機器人價格接受度相對較高，更利于擴展市場

11專有名詞解釋

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