钢铁|穿上“钢铁战衣”走路后 我看见另一个世界

很长一段时间,脊髓损伤在科学上被认为是不可逆的 。生长在人脊椎里的中枢神经,损伤后也不再恢复 。人的功能丧失,就像断裂的电路不可以再传递信息 。不过上世纪 90 年代的研究发现,重复的踏步动作可以让「断电」脊髓重新控制运动 。
2003 年,在清华精密仪器系攻读博士后的帅梅开始了「仿人机器人」(humanoid robot)的学术研究 。六年后,在先前基础上,她将研究的目标转向了下肢外骨骼机器人 。2016 年,她创立了大艾公司,其所生产的外骨骼机器人被运用在临床实验中,对脑瘫、截瘫患者起到了明显的疗效 。
今年 11 月,我在大艾体验了外骨骼下肢 。
「15 年不如这 5 天」
以膝盖为分界点,我被量了小腿和大腿的长度 。座椅一样的器械调好,我就坐了进去,脚、膝盖、大腿、腰部、肩膀全部被绑带固定好了 。随着身体被机器一点点牵引至站立,我有些兴奋,人体就这样便能和外骨骼下肢「共生」行走 。
位于北京大兴区的大艾公司也是一个康复训练基地 。办公区下一层,地面被贴纸划分为几个区域,十几台外骨骼机器人靠墙摆放,每天都有病人来这里训练 。
对我而言,试穿这些外骨骼机器人是一次「特权」 。它们的功能在于帮助瘫痪或行走不便的人群进行下肢康复 。
「落地的时候重心可能会向前倾一下,不用害怕 。」一直陪同的小满对我说 。她是大艾的实习生 。陪其它瘫痪人士第一次试用时,她总这样习惯性嘱咐,不过于我有些多余 。
从腰肢以下都像被树藤缠绕着,也像被一只巨掌握住,重心轻微晃动,我几乎无觉察,但是对于长期卧床的病人而言,乍一站立,很可能出现体位性低血压 。
站立是人基因中的本能,行走也是 。当我使用助力模式,机器给力 60%,剩下 40% 靠自己 。每次用力蹬步,碰到地面,脚底的喜悦就像本能一样传来,期待着下一步 。每一步都像一个笨拙的亲吻 。
钢铁|穿上“钢铁战衣”走路后 我看见另一个世界
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试穿大艾机器人 | 极客公园现场拍摄
「我这 15 年活得不如这 5 天 。」大艾机器人 CEO 帅梅记得很清楚,2018 年,15 岁的小姑娘安琪,对她说了这句话 。那时候安琪选择在高二下学期休学,有了时间来公司集中训练 。使人意外的是,仅仅训练了 5 天后,她就可以穿戴下肢机器人拄拐自主行走 。
「高考对我来说确实挺难的,而且就算我考上了,身体条件也不允许我去读」 。由于大脑运动区域先天欠发育,写字对她来说是不那么容易,在规定时间里用手把考卷写完就是一个挑战 。现在安琪 19 岁了,聊天时,她骄傲地向我展示字迹工整的笔记本,最初学写字时,她写一个字要花 40 分钟 。
妈妈比喻,女儿的状态是「脑细胞无法支配身体的零件」 。由于出生半个月才确诊脑瘫,没有及早干预,一两岁时,医生对安琪希望仅仅是:日后能够坐起来、双手做到合掌的动作就行 。一家人一直努力康复,但是没有什么训练手段能够教会她走路 。大约 7 年前,她在康复中心尝试过一次用拐杖,完全站不住,整个人往后倾倒 。「然后大家就知道,安琪不行 。我就再也没有用过拐杖了 。」
是机器人开始教会她怎样使用双腿 。让她体验「独立行走」的艾动机器人大约重 20 公斤 。和我穿戴的外骨骼还有一些不同,只有腰腿部的钛合金骨骼架,没有外围的站立辅助支架 。
安琪一开始尝试带着框架辅助的外骨骼进行训练,大艾机器人 CEO 帅梅看到安琪的状态挺好,提议她试一试穿另外一款,拄拐杖走 。
最早研发外骨骼机器人的时候,帅梅并没有设想能帮助到像安琪这样的「脑瘫」患者 。安琪也没有想象过自己的余生能够摆脱轮椅 。现在,她能够用肘拐走路,最大的愿望是继续摆脱拐杖,多出一只手,就可以更好地照顾自己 。
【钢铁|穿上“钢铁战衣”走路后 我看见另一个世界】
钢铁|穿上“钢铁战衣”走路后 我看见另一个世界
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外骨骼机器人艾康(左)、艾动(右)|来源:大艾机器人
机器向人学,再教会人对帅梅而言,研发外骨骼机器人,可以追溯到她 03 年在清华精密仪器系做博士后 。刚开始,她的研究方向是「仿人机器人」(humanoid robot) 。
那时她研究如何让机器人模仿人行走 。她向我回忆,当年她所在的团队做成的「中国第一个崎岖路面上行走的仿人机器人」,在地上随意撒一把从 5 毫米到 2 里面高低不等障碍片,小机器人能够跨越障碍走过去不摔倒 。「这也为所有的技术打下了基础 。」


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