近日,机器人在深交所互动平台披露,其外骨骼式无源可穿戴下肢助行器已在医疗复健机构进入示范应用阶段,标志着这一创新康复设备向商业化落地迈出关键一步。作为医疗康养机器人的核心产品之一,该设备通过仿生机械结构辅助患者行走,其技术迭代与市场推广正为金属材料行业带来新的需求提振。
技术突破:轻量化与高强度并重,金属材料成关键支撑
外骨骼式无源助行器采用无动力设计,依赖弹簧或弹性材料储存能量,通过仿生机械结构模拟人体骨骼与肌肉的协作机制。设备内置的压力传感器、陀螺仪和肌电传感器实时监测使用者动作意图,并驱动机械关节提供辅助动力。这一过程中,金属材料的选择直接关系到设备的性能与安全性。
当前,外骨骼设备对金属材料的需求呈现两大趋势:
1、轻量化需求驱动铝合金广泛应用:为降低设备重量、提升穿戴舒适度,6系或7系铝合金成为外骨骼框架的首选材料。这类合金兼具高强度与轻质特性,可满足设备对耐用性与便携性的双重要求。
2、高强度承力部件依赖钛合金与钢材:在膝关节、髋关节等关键承力部位,钛合金因其优异的抗疲劳性能和生物相容性被用于制造连接件;而高强度钢则用于锁销、锁槽等耐磨部件,确保设备长期运行的稳定性。
医疗示范应用:康复场景验证设备价值
目前,该无源助行器已在多家医疗复健机构开展示范应用,主要服务于三类人群:
1、神经康复患者:如卒中、脊髓损伤导致下肢功能障碍者,设备通过辅助站立与行走训练,促进神经重塑与功能恢复;
2、术后康复人群:如下肢骨折、关节置换术后患者,设备提供步态支撑,加速骨骼愈合与肌肉力量恢复;
3、老年行动障碍者:设备通过增强步态稳定性,降低跌倒风险,提升老年人生活自理能力。
示范应用数据显示,设备可显著改善患者运动参数,如步态对称性、关节活动度等,同时通过量化训练数据为医生提供康复评估依据。这一成果验证了无源外骨骼在医疗场景中的实用价值,为其后续推广奠定基础。
金属行业提振:从材料升级到产业链协同
外骨骼设备的医疗示范应用与商业化推进,正从两方面提振金属材料行业:
1、高端合金需求增长:随着设备渗透率提升,钛合金、高强度钢及轻量化铝合金的需求将持续扩大。例如,每台外骨骼设备约需2-3公斤钛合金用于关节部件,若按年销量10万台测算,仅钛合金需求就将达到200-300吨。
2、加工工艺创新驱动:外骨骼对金属部件的精度要求极高,如膝关节锁销与锁槽的配合间隙需控制在0.05毫米以内。这倒逼金属加工企业提升精密制造能力,推动激光切割、3D打印等技术在医疗设备领域的应用。
未来展望:技术迭代与市场扩容共振
随着材料科学与机器人技术的融合深化,外骨骼设备将朝着更轻量化、更智能化的方向发展。例如,采用记忆合金实现自适应关节调节,或通过镁合金进一步减重。这些创新将进一步拉动高端金属材料的需求。
从市场端看,全球外骨骼机器人市场预计将以年均超20%的速度增长,到2030年规模有望突破百亿美元。作为康复医疗的重要工具,无源助行器的普及将形成“设备销售-耗材更换-服务升级”的产业链闭环,为金属材料行业创造长期增量空间。
结语:外骨骼式无源助行器的医疗示范应用,不仅是康复机器人领域的里程碑,更为金属材料行业开辟了新的增长赛道。随着技术突破与市场扩容,金属材料将在这一新兴领域中扮演愈发关键的角色。