截肢十几年的孙小军,结合人型机器人技术,自己给自己造了一条腿
2021-12-27 17:38:13
近日,由英国科技公司Engineered Arts开发的人型机器人Ameca发布测试视频让全网沸腾,相对于以前的机器人,Ameca最大的特点是有着逼真的动作和面部表情,活动肩膀、睁开眼睛、思考等一气呵成,令人震撼,可惜的是,我们还没看到她真正行走起来的样子。
Ameca栩栩如生的表情
讲到可行走的机器人,我们又不得不提到一家以实力出名的JSK实验室。每年都会发布很多人工智能顶会顶刊,堪称日本最强机器人实验室。而且即使是创业方面,JSK实验室放眼全球,也是属于佼佼者的存在。
JSK实验室做仰卧起坐的人型机器人
全世界都在争相研发机器人的最终目的就是为了更好的服务社会,造福人类。可能很多人会觉得,机器人离我们太过遥远。殊不知,有这样一家公司所研发的产品—智能电动假肢机器人,已经完美的将人型机器人技术应用到我们人体自身上,并且产品也已实现了量产。
孙小军穿戴者智能电动假肢机器人
今天就让我们走进这款智能电动假肢机器人,邂逅它的开发者。
一、眼里有光和希望的贵州农村少年
孙小军,出生于贵州一个很小的村庄,父母是普通农民,也没怎么上过学。可以预见的是,长大后他很有可能继续留在村里务农,或进城打工,平淡地渡过人生。但小时候的一场意外,彻底改变了他的人生轨迹。
九岁那年,突发的一场疾病,孙小军不幸右腿截肢了。面对突如其来意外,孙小军与他的父母都对他的未来充满了深深的忧虑。父亲告诉他,你只有用功读书,将来长大后从事一份不依靠体力劳动的职业,才能养活自己。那时,孙小军也对未来别无选择,靠着父亲手工制作的双拐,开始了他的求学之路。
高中时期与班主任的合影
在教育资源稀缺的不发达地区,他通过超乎常人的信念和意志,考入了当地最好的高中,又考中华中科技大学,进入全校排名第一的专业就读。
考入华中科技大学
大学期间,迷茫依旧,但他却没有松懈下来。偶然间看到俞洪敏的一次演讲《从绝望中寻找希望,人生终将辉煌》,让他看到了曙光,他想到外面的世界去看看。成绩优异的他得到了去日本公费交换留学的机会,为期一年的公费交换生结束后,他拄着双拐进入东京大学读研,家境贫寒的他,兜里只有3000元,好有东京大学的奖学金可以维持基本生活。期间在日本福利部门的帮助下,他拄了15年的拐杖终于放下了,他安装上了人生中的第一条假肢。
摆脱了穿戴15年的拐杖,首次穿上了假肢
二、孙小军与他新的梦想
2012年孙小军从东京大学硕士毕业,进入了日本的索尼总部工作,终于过上了可以不依靠体力劳动来生存的生活。但是,在日常工作生活中又有新的问题出现了,使用普通假肢虽然可以正常的行走,但在一些上下楼或上下斜坡中,又非常不方便,甚至不安全。
随着收入的增加,换一个好一点假肢的念头也油然而生,他开始调研市面上的假肢,在调研中发现,市场目前现有的假肢基本是被动式,只有人的骨头和关节,没有肌肉,还是需要用户依靠自身本能,在日常生活中依然会面临很多困扰。而稍微智能一些的中高端假肢,无论在日本还是中国,都处于国外企业垄断地位,垄断导致技术发展缓慢,从而价格非常非常昂贵。这时候,他就在思考,作为一个工程师,为什么自己不研发一款更加方便的智能型假肢?自己又作为一个用户,能第一时间得到反馈并进行改进。于是乎,未来要做智能假肢的种子,在孙小军内心已然生根发芽。
三、诞生在JSK实验室里的智能电动假肢机器人雏形
有想法要做更方便、更安全的智能假肢,自强自立的孙小军说干就干。他脑海中略过一个大胆的想法,科幻电影中的机器人行动自如,可以从机器人这个方向出发,制造一个拥有自主动力、智能的腿。于是,孙小军便辞去了索尼的工作,重新备考,想进入机器人领域世界领先的东京大学JSK实验室。经过不懈的努力,他如愿以偿进入了JSK机器人实验室攻读博士学位,他离梦想更近了一步。
在JSK实验室里与博导的合影
孙小军在创造智能假肢机器人之初,他就有了明确的概念,希望假肢不仅仅只是一款产品,可以是用户身体的一部分。不仅在功能性上要有所追求,而且更希望在心理上更能给用户带来帮助。所以,外观的设计也是重中之重,希望用户穿戴着我们酷炫的假肢,能自信裸露的穿出来。就像现在社会中的眼镜一样,不再是一种缺陷,而是一种个性和时尚的象征。
智能电动假肢机器人的设计草图
基于这么一个设计理念,在东京大学JSK机器人实验室里,跟随着人型机器人领域的博导,经过了一年半的研发,孙小军终于做出了一个具有动力,能助力膝盖部位弯曲的样机。
智能电动假肢机器人第一代样机
同年,在美国SXSW峰会上,孙小军研发的智能假肢机器人代表东京大学参加这次峰会。让他意外的是,智能假肢机器人样机首次参赛就获得了创新设计大奖的第一名,这还是亚洲人首次获得此奖,这代表着智能假肢的设计已经被国际上所认可,这让他对这款产品更加有信心。著名的facebook创始人、特斯拉创始人也曾站在这个台上演讲过,站在这些科技圈大佬曾经站着的地方,让孙小军热泪盈眶。
站在美国SXSW的领奖台上
随着产品继续不断的优化,继续完善功能,三年的博士生涯很快就过去了。虽然产品样机已经完成,要真正制造成商品,实现量产,让更多的残障人士用上,还需要走很长的一段路,于是孙小军带着他的智能假肢开始了他的创业之路,开始一边研发,一边学习商业知识。
2018年,博士毕业的孙小军在中国深圳和日本东京创立了两国同步运营的公司-BionicM(健行仿生),致力于提高个人移动能力的可穿戴机器人研发生产销售于服务的国际化公司。获得了各种风险公司的投资,随着怀揣同样情怀的人不断加入,团队慢慢也扩大到了20多人,一起为了共同的理想而奋斗。他不再是刚创业时候的一个人了,有了团队的协助让孙小军信心倍增。
2020年日本团队部分人员合影
四、BionicM智能电动假肢机器人全球首发上市
经过六年孙小军主导的核心设计,中日团队相互协助、不断研发、测试,十代样机的升级迭代,BionicM智能电动假肢机器人终于是一款成熟的产品了。
智能电动假肢的进化历程
通过带着产品的参赛路演,还获得了中国深圳、中国香港、日本等各种大奖,各种类型的奖项拿到手软,公司置物柜上奖项已经多到要放不下了。值得一提的是,在2020年,从全球52个国家(地区)的4170件参赛作品中还获得了德国红点的最高奖项, Reddot Award 2020 Luminary,红点之星最高奖。
获得了红点之星奖
满墙的奖项
现在产品得到了官方的认可,最让孙小军自豪的是智能电动假肢机器人背户的技术。它的功能性远比最初的第一代更加强大,技术层面也远超于市面上的同类型产品。它基于仿生学进行控制电机,提供相应的动力,辅助用户行走,减轻用户疲劳,避免二次损伤,实现交互式上下楼梯、上下斜坡等复杂工况的行走。搭载了六轴力传感器、角度传感器、IMU等多个传感器,通过这些传感器感知用户的姿势和运动意图。
智能电动假肢机器人的构造
不仅如此,还通过使用人工智能对传感器获得的步态数据进行学习,更好地感知用户的意图和环境变化,自适应并自动调节假肢,来适应每个用户的步态特征,帮助用户更轻松自然地行走。
孙小军说,现在的BionicM智能电动假肢机器人不仅是一个假肢了,而是一个智能可穿戴设备,通过搭载的很多传感器,不断的收集人的步态数据,为用户提供附加价值服务。监测用户的步态是否对称,体验变化等,为用户提供步态建议和健康管理。另外可提供数据服务,让康复过程可视化,让训练过程更加高效。
经历了长达一年的测试,其中一位试穿用户说的话让孙小军非常有成就感:“这是我截肢三年以来,第一次感受到就像自己的膝关节在迈步一样”。
体验用户马小东讲述体验心得
又经历了国家辅助器具华南区域中心以及中国康复研究中心北京博爱医院假肢矫形中心的大型全球试穿活动之后,在2021年10月15日,BionicM智能电动假肢机器人在北京举办了全球发布仪式,历经数年这款产品也终于走入市场,将惠及更多的下肢残障人士。
智能电动假肢机器人在北京全球首发
五、BionicM(健行仿生)的使命
一个贵州农村九岁截肢的少年,通过一段不向命运妥协的人生,走到了国际化公司的老板。一个小小的智能电动假肢机器人,可以说是孙小军过去十几年的缩影。从自身需求出发,从用户需求改进,将人型机器人技术应用到人体本身上,借助科技的力量服务自己,服务于人。
十几年前与现在的孙小军
对于BionicM(健行仿生)这个中日同步运营的跨国公司,孙小军说:“技术是不分国籍的,在两国不同的文化背景下,都有着不一样的文化自信。我希望我们的产品能融合不一样的文化,并在产品技术上通过两个国家的人才交流、合作,相信经过不断的碰撞,我们未来的产品一定会做的越来越完美。
BionicM(健行仿生)
BionicM(健行仿生)创立的初衷就是“Powering Mobility For All 助力移动“,希望能让更多的残障人士拥有更有品质、更安全的行走体验。目前,还有一款小腿型截肢用户的智能踝关节,还正在研发测试中。未来,BionicM(健行仿生)还将继续从助力移动出发,不仅仅是要帮助截肢残障人士,还将继续研发一系列的产品,帮助老年人或一些行走能力有障碍的人重新走起来。我们未来的路还有很长…