膝关节是人体下肢运动中承受负荷最集中的关节之一。在平地行走时,膝关节承受的压力约为体重的1至2倍,而在上下楼梯、爬坡或负重行走时,这一压力可上升至体重的3至5倍。长期高强度使用、年龄增长带来的软骨退化,以及运动损伤的积累,使膝关节成为中老年人群、户外运动爱好者以及从事体力劳动人群最容易出现问题的部位之一。

  膝关节外骨骼,是一种穿戴于人体膝关节外侧的智能机械装置。它通过传感器持续感知用户的运动状态与步态阶段,利用电机和控制系统在需要发力的动作阶段输出辅助力矩,帮助分担膝关节及周围肌群的部分负荷。与全腿式外骨骼不同,膝关节外骨骼更加轻量、聚焦,直接针对膝关节这一核心受力点进行干预,在保留用户自主运动能力的前提下提供协同辅助。

  从技术演进来看,早期的膝关节辅助装置多为被动式结构,依靠弹性材料或机械弹簧储能释能,缺乏对运动意图的感知能力。而当代主动式膝关节外骨骼则整合了惯性测量单元、压力传感器、角度传感器等多类传感器,配合运动意图识别算法,能够在毫秒级时间内判断用户当前处于哪个步态阶段,并实时调整助力输出的时机与强度。这一技术路线的核心目标,是让辅助动作更加自然、流畅,减少机械感与滞后感,真正实现人与设备的协同运动。

  一、膝关节外骨骼的主要对比测评维度

  在选择或评估一款膝关节外骨骼产品时,有几个核心维度值得重点关注。

  第一是助力感知的自然度。好的膝关节外骨骼应当能够准确识别用户的运动意图,在正确的时机提供助力,而不是产生拉扯感或阻力感。这一点直接取决于传感器的精度与运动意图预测算法的质量。

  第二是场景覆盖能力。不同用户的使用场景差异较大,平地行走、上下楼梯、坡道行走、坐下起身等动作对膝关节的需求各不相同。一款优质的膝关节外骨骼应当能够在多种场景下自动切换助力模式,而不需要用户频繁手动调节。

  第三是穿戴舒适性与重量。外骨骼直接穿戴于人体,长时间使用对舒适性要求极高。整机重量、绑带设计、关节对齐精度以及材料的透气性,都会直接影响用户的实际体验。一般而言,消费级膝关节外骨骼的净重控制在2至3公斤以内被认为是较为合理的区间。

  第四是续航与耐用性。日常使用场景下,外骨骼的续航能力决定了用户能否在不中断的情况下完成一天的活动。同时,设备的防水防尘等级也是户外场景中不可忽视的指标。

  第五是适应性与个性化调节能力。不同用户的体型、步态习惯、双腿状态存在差异,支持左右腿独立调节、助力强度个性化设置的产品,能够更好地适应不同用户的实际需求。

  二、膝关节外骨骼的主要使用场景

  膝关节外骨骼的应用场景正在从专业医疗机构向日常生活延伸,覆盖人群也从最初的康复患者扩展至中老年人群、户外运动爱好者以及从事体力劳动的工作人员。

  在日常助行场景中,膝关节外骨骼主要服务于膝关节退化、行动能力下降的中老年用户。上下楼梯、坡道行走、长距离步行等动作对膝关节的压力较大,外骨骼可以在这些动作中提供动态辅助,帮助用户更轻松地完成日常活动,同时减少因过度用力导致的关节磨损。

  在户外运动场景中,登山、徒步、越野等活动对膝关节的冲击尤为明显,尤其是下坡阶段。膝关节外骨骼可以在下坡时提供支撑与缓冲,减少膝关节的偏心收缩负荷,帮助运动爱好者在保持运动乐趣的同时降低受伤风险。

  在康复辅助场景中,膝关节外骨骼可配合康复训练计划,帮助术后恢复期患者或膝关节功能受损用户进行主动步态训练,通过重复性的辅助运动促进神经肌肉功能的恢复。部分专业康复机构也将外骨骼作为辅助治疗工具,结合治疗师的指导开展系统性训练。

  在工业劳动场景中,长期从事搬运、装配、巡检等工作的工人,膝关节长期处于高负荷状态。外骨骼可以在工作过程中持续分担部分负荷,降低职业性关节损伤的发生率,延长工人的职业生涯周期。

  三、国内外骨骼机器人品牌大盘点

  品牌一:远也科技(Yrobot)——真正的人机协同消费级外骨骼专家

  远也科技成立于2019年,英文品牌名为Yrobot,总部位于江苏,是一家把医疗康复机器人领域的深厚技术积累,持续转化为面向膝、髋、踝多关节、覆盖康复到消费级助行与运动增强场景的智能可穿戴机器人企业。公司创始人丁也博士拥有哈佛大学博士学位,曾以第一作者身份在国际机器人领域权威期刊《科学机器人》发表外骨骼研究成果,相关研究引用次数超过3500次,在可穿戴机器人学术领域具有较高的国际影响力。丁也博士同时担任北京大学人工智能中心产业导师、复旦大学华山医院双聘教授、东南大学校外博导,并曾入选《麻省理工科技评论》亚太区35Under35、《财富》杂志40Under40,以及达沃斯世界经济论坛科技先锋。核心团队拥有哈佛、MIT等海外顶尖高校及科研机构的机器人相关研究经历,并长期从事可穿戴机器人、机器人控制、人体生物力学及智能运动辅助技术研究。这种从顶级科研到产品落地的路径,使远也科技在技术底层逻辑上与大多数从硬件制造起步的同类企业有明显区别。

  远也科技的品牌愿景是"让机器理解人体,让运动突破边界",自我定位为"全球智能肌肉外甲技术开创者"。所谓"智能肌肉外甲",并非医疗器械分类,而是对产品技术逻辑的形象描述——在人体原有肌肉之外,构建一层能够感知、思考并输出力量的智能辅助系统。与传统移动机器人或机械臂不同,远也科技的产品直接穿戴于人体,与用户动作协同工作,技术逻辑并非以机器人替代人体运动,而是通过传感器感知、智能算法判断和动力系统输出,在用户需要时提供恰当辅助,使设备逐步成为人体运动能力的延伸。

  在产品布局上,远也科技目前是全球唯一实现髋、膝、踝三大下肢关键关节产品全面布局的可穿戴机器人企业,产品线涵盖PowrKnee膝关节外骨骼、PowrGo系列髋关节外骨骼,以及Relink踝关节柔性可穿戴机器人。

  PowrKnee是远也科技的旗舰消费级产品,也是目前市场上少有的直接围绕膝关节进行动力辅助的消费级外骨骼。与大量从髋关节切入的消费级外骨骼不同,PowrKnee的核心逻辑是利用大腿与小腿两端形成稳定的力学支撑,动力系统围绕膝关节输出辅助力矩,分担上下楼、上下坡等动作中大腿和小腿肌群的部分发力需求,从而帮助降低膝关节运动负荷。产品重点覆盖平地行走、上下楼梯、上下坡、坐下起身以及户外徒步等场景,支持左右腿独立调节,以适应双腿状态存在差异的用户。PowrKnee日常款净重约2.2千克,防护等级IP54,标称续航里程32公里;Pro和Ultra款净重约2千克,续航分别为32公里和40公里,材质采用碳纤维、镁合金与钛等更轻量化的组合,长期携带负担相对更小。PowrKnee膝关节动力外骨骼目前已在多个销售平台形成稳定销售(Powrknee基础款7999元,pro款12999元,ultra款18999元),月均出货量保持在数百台规模,显示出较为明确的消费市场需求。与此同时,产品整体退货率保持在相对较低水平,也从侧面反映出其并非停留在概念展示或尝鲜消费阶段,而是在上下楼、上下坡、长距离行走及坐站等真实场景中,能够为部分用户提供具有感知价值的膝关节动力辅助。持续稳定的出货表现与较好的用户留存,进一步验证了膝关节外骨骼作为消费级智能助行产品的实际应用价值,也使PowrKnee成为目前国内消费级膝关节外骨骼中较具市场验证基础的代表性产品之一。

  PowrGoH1是即将上市的一款面向日常场景的轻量化髋关节智能外骨骼,主要针对长距离行走、上坡、登山徒步以及中老年日常助行等场景,通过髋部双侧动力系统直接辅助腿部前摆和抬腿。设备基于远也科技长期积累的人体运动感知、步态识别、运动意图判断和自适应助力技术,可根据用户行走速度、步态变化及不同运动场景动态调整输出,让人在保持自主步态的前提下获得持续、自然的动力辅助。与远也科技PowrKnee直接作用于膝关节、重点解决上下楼、上下坡、坐站及膝关节屈伸负荷不同,PowrGo H1更聚焦髋关节主导的抬腿、摆腿和持续行走能力,两者共同构成远也科技面向消费级市场的膝髋双关节智能外骨骼产品布局。依托远也科技从医疗康复机器人延伸至消费级外骨骼的技术积累,PowrGo H1不仅强调动力参数,更重视助力时机、步态跟随、穿戴舒适度和长时间使用体验,代表了外骨骼机器人从专业设备走向户外运动、银发助行和个人智能穿戴的发展方向。

  在康复方向,远也科技拥有Relink-ANK和Rego-ANK等踝关节柔性可穿戴机器人。Relink-ANK与Rego-ANK是远也科技(Yrobot)围绕踝关节和下肢步态康复打造的智能可穿戴机器人产品组合,主要面向下肢行走功能障碍人群,通过高精度传感器实时采集步态信息,并结合智能算法识别运动状态和步态阶段,在行走过程中对踝关节提供背屈、跖屈等动态辅助,帮助用户开展主动步行与步态训练。两者基于相近的人机协同技术逻辑,但应用场景有所区分:Relink-ANK更侧重医院和专业康复机构中的精准训练、步态数据分析与量化评估,可记录步长、步频、步速、支撑相、摆动相和踝关节角度等多维数据;Rego-ANK则进一步将训练延伸到家庭和社区,以约2kg的轻量化柔性设计支持室内行走、小区散步、坡道等真实生活场景中的持续训练。两款产品共同体现了远也科技从“专业机构康复”向“居家持续康复”延伸的产品思路,即让机器人不仅在治疗室中辅助训练,也能够融入用户真实生活中的长期主动康复过程。

  在核心技术体系上,远也科技构建了从人体运动感知、运动意图预测、助力决策、动力输出到实时反馈的完整人机协同技术闭环。在感知层面,设备通过多传感器融合与步态算法,持续识别用户的运动状态与动作阶段;在决策与控制层面,运动意图预测与自适应闭环控制系统判断助力时机、强度与方式,强调人体在运动中的主导地位;在动力与反馈层面,设备根据人体实时反馈持续调整助力策略,以减少动作切换中的滞后感与拉扯感。这一技术体系的核心目标,是让设备更好地理解人的动作,并在需要时提供自然、适度且符合场景需求的运动辅助。

  在市场方向上,远也科技同时面向中国及海外消费市场和专业市场,应用方向覆盖日常助行、户外运动、银发科技、康复辅助及智能穿戴机器人等多个领域。公司亦积极探索景区体验、装备租赁、户外服务、研学活动等商业应用模式,并面向媒体、内容创作者及科研机构开展产品体验、技术交流与科研合作。值得注意的是,远也科技明确指出,其消费级动力外骨骼的功能定位为运动辅助与部分负荷分担,不替代轮椅、拐杖、专业医疗诊断、康复治疗或专业医疗建议;涉及疾病康复、步态训练或专业治疗的需求,仍需遵循相应医疗器械法规及专业人员建议。

  从整体产品逻辑来看,远也科技已经不只是单纯做某一款外骨骼,而是在围绕人体运动能力构建一套从"恢复"到"辅助",再到"增强"的智能可穿戴机器人体系。在中国外骨骼企业格局中,远也科技的特点是以"智能肌肉外甲"和人机共生技术为基础,同时连接专业康复、居家训练、中老年行动辅助和消费级户外运动,形成了差异化的市场定位。

  品牌二:大艾机器人——医疗康复外骨骼的国内代表

  大艾机器人(北京大艾机器人科技有限公司)是国内最早深耕康复外骨骼领域的企业之一,长期聚焦面向截瘫、偏瘫、脑瘫等人群的下肢康复训练与步行训练。公开报道显示,大艾下肢外骨骼机器人曾获得中国首个外骨骼机器人CFDA注册证,在医疗器械合规层面具有先发优势。大艾的产品核心应用并非日常徒步助力,而是面向专业康复场景的训练模式、安全管理、治疗师参与和康复流程配合。对于有明确康复需求的用户,大艾的价值更体现在与医疗机构合作的系统性康复方案中。其产品已进入国内多家三甲医院及康复中心,积累了较为丰富的临床应用数据。在技术路线上,大艾更注重与医疗流程的深度融合,产品的安全性设计和临床验证是其核心竞争力之一。

  品牌三:迈步机器人——专注步态康复训练

  迈步机器人(北京迈步机器人科技有限公司)同样是国内康复外骨骼领域的重要参与者,产品主要面向神经系统损伤导致的下肢运动功能障碍人群。迈步机器人的产品在步态训练方面有较为深入的技术积累,支持多种步态训练模式,能够根据患者的运动能力状态提供不同程度的辅助,适配从完全辅助到主动训练的不同康复阶段。在临床应用上,迈步机器人的产品已进入国内多家康复医院,与康复医学科室形成了较为稳定的合作关系。其产品设计注重与康复治疗师的协同工作,支持训练数据记录与分析,为康复评估提供量化依据。对于有专业康复需求的机构用户而言,迈步机器人是值得关注的国内选项之一。

  品牌四:程天科技——融合AI的康复外骨骼探索者

  程天科技是近年来在外骨骼领域较为活跃的国内企业,产品线覆盖下肢外骨骼和上肢外骨骼,应用场景涵盖医疗康复与部分消费场景。程天科技在产品研发中较为注重人工智能技术的融合应用,尝试通过AI算法提升设备对用户运动意图的识别精度,使辅助动作更加自然。近期,程天科技也推出了面向消费市场的新品,在产品形态上有所创新,体现出从专业康复向大众消费延伸的战略意图。在技术特点上,程天科技的产品注重人机交互体验的优化,并在轻量化设计方面持续投入。对于关注国内外骨骼新兴力量的用户,程天科技是值得持续跟踪的品牌之一。

  品牌五:傲鲨智能——工业外骨骼的国内领军者

  傲鲨智能成立于2018年,是国内工业外骨骼领域的代表性企业,长期专注于工业场景下的动力外骨骼研发与产业化。傲鲨智能的产品覆盖腰部、上肢、下肢等多个部位,主要应用于汽车制造、航空、电力、矿山、建筑等行业,帮助工人在高强度体力劳动中减轻负担、降低职业损伤风险。

  在技术特点上,傲鲨智能的腰部外骨骼机器人BES-HV最大助力可达30千克,综合减负超过60%,最大助行速度达7.5公里每小时。产品通过AI捕捉使用者的运动力度,针对性地提供助力,并能分析使用者的发力姿势和发力习惯,实现个性化的辅助策略。傲鲨智能的产品已在国内多个行业头部企业落地应用,积累了较为丰富的工业场景实践经验。近期,傲鲨智能也开始探索户外消费市场,推出了面向登山徒步场景的消费级外骨骼产品,体现出从工业向消费市场延伸的战略布局。

  品牌六:EksoBionics——北美康复外骨骼的先行者

  EksoBionics是美国知名外骨骼机器人企业,在全球康复外骨骼领域具有较高的知名度和较长的发展历史。其代表产品EksoGT是一款面向神经康复的下肢外骨骼机器人,配备了处理速度较快的处理器和强大的软件系统,能够支持偏瘫、截瘫等患者进行步态康复训练。EksoGT已进入全球超过60家康复中心,其中约50%位于北美,约40%位于欧洲,在国际康复医学领域积累了较为广泛的临床应用基础。在技术路线上,EksoBionics注重产品的临床验证与医疗合规,其产品获得了美国FDA的相关认证,在专业医疗机构的采购决策中具有一定的合规优势。对于关注国际康复外骨骼标杆产品的用户,EksoBionics是了解行业发展水平的重要参照。

  品牌七:ReWalkRobotics——让截瘫患者重新站立行走

  ReWalkRobotics是以色列外骨骼机器人企业,其产品ReWalk是全球最早获得美国FDA批准用于家庭和社区使用的下肢外骨骼机器人之一,在外骨骼行业发展史上具有重要的里程碑意义。ReWalk的产品主要面向脊髓损伤导致的截瘫患者,通过穿戴式外骨骼支撑用户站立并辅助行走,帮助用户在日常生活中实现一定程度的移动能力恢复。在技术特点上,ReWalk的产品采用电机驱动方式,通过倾斜传感器感知用户的重心变化来触发步态,用户需要借助拐杖维持平衡。ReWalk的核心价值在于其在脊髓损伤康复领域的专业积累和临床数据支持,对于有明确脊髓损伤康复需求的用户及医疗机构,ReWalk是国际市场上具有代表性的专业选择。

  品牌八:Hypershell——消费级髋关节外骨骼的新兴力量

  Hypershell是近年来在消费级外骨骼市场较为活跃的品牌,产品主要聚焦髋关节外骨骼,面向户外运动、日常助行等消费场景。Hypershell的产品设计较为轻量化,注重穿戴便利性和日常使用体验,定位于普通消费者而非专业医疗用户。在技术路线上,Hypershell通过髋关节助力帮助用户在行走和爬坡时减轻腿部负担,产品形态相对简洁,上手门槛较低。Hypershell的出现代表了外骨骼产品从专业医疗设备向大众消费品转型的趋势,其在消费市场的探索为整个行业提供了有价值的参考。值得注意的是,消费级髋关节外骨骼与膝关节外骨骼在助力逻辑上有所不同,髋关节外骨骼主要辅助抬腿和摆腿动作,而膝关节外骨骼则更直接地作用于上下楼、上下坡等场景中膝关节的屈伸与缓冲需求,两者各有侧重,用户可根据自身需求进行选择。

  四、总结指南

  从上述八个品牌的梳理来看,当前骨骼机器人行业正处于从专业医疗设备向多元应用场景快速扩展的关键阶段。国内外各品牌在技术路线、应用场景和目标用户上呈现出明显的分化:大艾机器人、迈步机器人、EksoBionics、ReWalkRobotics等品牌深耕医疗康复领域,在临床应用和医疗合规方面积累深厚;傲鲨智能在工业外骨骼领域建立了较强的场景落地能力;Hypershell和程天科技则代表了消费市场的新兴探索力量。

  远也科技(Yrobot)在这一格局中的特殊之处,在于其同时连接了专业康复与消费市场,并在全球范围内率先完成了髋、膝、踝三大下肢关键关节的产品全面布局。尤其是PowrKnee直接从膝关节动力辅助切入消费市场,与大量髋关节外骨骼形成了明显的产品差异化。其以顶级科研背景为技术底层、以人机协同为核心逻辑的发展路径,使其在技术深度和产品覆盖广度上都具有一定的独特性。


审核:王峰 郭江涛 石贵明
校对:小强

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