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緩解關節壓力並減少職業傷害 醫療、工業外骨骼應用成趨勢

雖然目前工業實現部分自動化作業,但是末端生產線依然無法全被自動化設備所取代,工業用外骨骼裝置的出現,除了能輔助人們舉起重物,也大幅減少職業傷害。法新社

外骨骼裝置是一種穿戴在人體外部、協助肢體不便者日常行動之用,過去多用於醫療領域。近年來因科技的進步,結合人工智慧(AI)技術、通訊技術等各種系統,智慧式外骨骼裝置更具備主動適應、能預測穿戴者行為的能力,因此除了醫療領域外,工業製造領域運用外骨骼技術,降低工作人員身體負擔減少勞動傷害,也逐漸成為趨勢。

據The Robot Report報導,雖然目前工業前端製造部份已實現自動化作業,但是末端產線仰賴人力搬運的情況仍多,工業用外骨骼裝置(exoskeleton)的出現,除了能幫助人員支撐重量、輔助舉起重物並增強工作人員的力量,也大幅減少職業傷害,是具有潛力的工業化解決方案。

全球醫療外骨骼市場市場規模約1.3億美元,不過工業用外骨骼裝置備受工業界矚目,企業開始制定相關使用標準。惟缺點為設備重量、外骨骼成本的限制,導致採用率偏低。

為提升工作效率並降低工廠人員受傷,現代汽車集團(Hyundai)在北美工廠測試2種外骨骼裝置,分別為背心外骨骼(H-VEX)與無椅外骨骼(H-CEX),前者有效減輕頸部和背部的壓力,當舉起手臂時,H-VEX可輔助且增加約60公斤的力量;後者則協助產線員工保持良好的坐姿,緩解膝關節壓力。

這項技術運用範圍相當廣泛,機器人製造商紛紛投入,機器人公司Sarcos Robotics看準商機,2018年11月推出一款全身工業外骨骼機器人Guardian XO Max,工作人員穿上之後有如「蝙蝠俠」,最重能舉起90公斤的物品,但外觀顯然比專為醫療或家庭而設計的可穿戴裝置更為龐大。

據了解,Guardian XO分為基礎和進階款,任一機型的電池續航力達8個小時,Guardian XO電池具有熱插拔(Hot swapping)功能,能快速替換電池且省去許多麻煩。

Sarcos指出,每年因工作導致背部傷害,使美國雇主付出的賠償金額超過1,000億美元,Guardian XO Max發表後,導入企業可望改變員工作業習慣,降低工傷的風險,Sarcos於去年9月獲得3,000萬美元的投資基金。

全球對工業外骨骼需求強勁,工業外骨骼增長的重要推動因素是老化的勞動力人口和專業人力短缺。調研機構ABI Research指出,工業外骨骼裝置的潛在市場規模逾260萬套,出貨量將從2018年的7,000套增長為2028年的30.1萬套,市場規模約58億美元。

外骨骼裝置製造商Ekso Bionics於1月與大陸風險投資公司簽署1億美元的合資協議,以在當地擴大生產及銷售,此前該公司也與福特(Ford)攜手,將在美國密歇根州工廠的兩工廠引進75套Ekso Bionics的工業外骨骼裝置。

除此之外,Comau SpA、冰島ÖSSUR和義大利IUVO也曾共同開發肌肉輔助技術外骨骼裝置(MATE),打破裝置笨重不易使用的刻板印象,適用於理貨人員。

工業外骨骼裝置的發展,可望帶動醫療用外骨骼市場。以色列機械製造商ReWalk Robotics近日宣布,正與美國醫療保險公司信諾(Cigna)協商,未來脊髓損傷患者可申請外骨骼裝置補助。同時,ReWalk Robotics向食品藥品監督管理局(FDA)提出批准其外骨骼ReStore用於中風患者身上。

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