Intel外骨骼机器人如何赋能未来工作与生活?

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这是一个非常前沿且令人兴奋的领域,英特尔并非直接制造面向消费者的外骨骼产品,而是作为一家核心技术提供商和赋能者,通过其强大的计算平台、传感器技术、AI软件和连接解决方案,为外骨骼机器人行业提供关键的“大脑”和“神经系统”。

Intel外骨骼机器人如何赋能未来工作与生活?-第1张图片-广州国自机器人
(图片来源网络,侵删)

英特尔不造“身体”,但它提供让“身体”变得更聪明、更协调、更安全的“大脑”和“神经”。


英特尔在其中的角色:赋能者而非制造商

外骨骼机器人通常由三个核心部分组成:

  1. 机械结构: 执行动作的“骨骼”和“肌肉”,包括电机、支架、关节等,这部分通常由外骨骼制造商(如Ekso Bionics, Sarcos Robotics等)负责。
  2. 感知系统: 感知用户意图和环境变化的“感官”,包括传感器(如IMU惯性测量单元、肌电传感器、力矩传感器、摄像头等)。
  3. 计算与决策系统: 处理感知信息、理解用户意图、控制电机协同工作的“大脑”。

英特尔的核心优势在于第3部分,并深度参与第2部分


英特尔的关键技术和解决方案

英特尔通过以下技术,为外骨骼机器人注入了智能和灵魂:

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强大的计算平台

  • 英特尔®酷™ 处理器: 无论是低功耗的酷睿i系列还是更强大的至强®处理器,都为外骨骼提供了实时数据处理、复杂算法运行和AI模型推理所需的算力,强大的CPU可以同时处理来自多个传感器的数据流,并做出毫秒级的响应。
  • 英特尔® Movid™ 视觉处理加速器: 外骨骼通常配备摄像头用于环境感知和物体识别,Movidus VPU专为低功耗、高性能的AI视觉任务设计,可以实时进行目标检测、手势识别、路径规划等,让外骨骼能“看见”并理解周围世界。
  • 英特尔® 实时系统: 许多外骨骼应用(如康复训练、工业协作)对实时性要求极高,英特尔提供经过优化的实时操作系统和解决方案,确保指令的执行精确且可预测,这对于保证用户安全和设备稳定性至关重要。

传感器技术

  • 英特尔® RealSense™ 深度摄像头: 这是英特尔在机器人领域最知名的技术之一,RealSense摄像头可以提供深度感知能力,让外骨骼能够:
    • 构建3D环境地图: 了解周围物体的距离和位置,避免碰撞。
    • 识别手势: 用户可以通过特定手势来控制外骨骼的开机、模式切换等。
    • 追踪人体姿态: 更精确地捕捉用户的身体姿态,实现更自然的交互。

AI与软件

  • AI与机器学习: 英特尔提供强大的AI开发工具包(如OpenVINO™工具包),它可以将训练好的AI模型高效地部署到英特尔的硬件上,在外骨骼上,AI可以用于:
    • 意图识别: 通过学习用户的肌电信号、身体姿态等数据,AI可以比传统算法更准确地预测用户“下一步想做什么”,从而提供更顺滑、更及时的助力,AI可以区分用户是“自己想走路”还是“被外骨骼拖着走”。
    • 自适应学习: 外骨骼可以根据用户的习惯和身体状况,自动调整助力模式和力度,提供个性化的康复或辅助方案。
  • 连接与云平台: 英特尔的技术支持5G和Wi-Fi 6等高速、低延迟的连接,这意味着外骨骼可以:
    • 实时数据上传: 将用户的运动数据、生理数据上传到云端,供医生或工程师远程分析和监控。
    • 远程控制与更新: 专家可以远程调整外骨骼的参数或进行软件升级。
    • 边缘计算: 在外骨骼本地的计算单元(边缘)进行数据处理,只将关键结果上传云端,减少延迟,保护隐私。

应用领域和合作案例

基于上述技术,英特尔与全球多家领先的外骨骼公司建立了深度合作,将技术应用到实际场景中。

医疗康复

  • 合作方: Ekso Bionics (全球知名的康复外骨骼公司)
  • 应用: 帮助中风、脊髓损伤等患者进行行走康复训练。
  • 英特尔的角色: 提供计算平台和AI算法,帮助Ekso GT外骨骼更精准地捕捉患者的运动意图,提供恰到好处的助力,并根据康复数据生成分析报告,帮助医生评估康复效果,这极大地提升了康复训练的效率和个性化水平。

工业制造与物流

  • 合作方: Sarcos Robotics (开发工业级力量外骨骼的公司)
  • 应用: 帮助工厂工人、建筑工人等搬运重物,减轻体力劳动负担,预防职业损伤。
  • 英特尔的角色: 为Sarcos的Guardian™系列外骨骼提供强大的计算能力,使其能够处理复杂的传感器数据,实时感知工人施加的力,并提供智能助力,RealSense摄像头可用于安全监控,防止在危险环境中发生意外。

军事与安防

  • 合作方: 美军及其他国防机构
  • 应用: 增强士兵的负重能力、耐久性和作战能力。
  • 英特尔的角色: 提供高性能、坚固耐用的计算和感知解决方案,使士兵能够在复杂地形中携带更多装备,行进更远距离,同时通过AI辅助决策,提升态势感知能力。

英特尔在外骨骼领域的战略非常清晰,即“软硬结合,平台赋能”

  • 更智能的交互: AI的意图识别将更加精准,外骨骼可能会从“被动响应”进化为“主动预测”,甚至在用户意识到自己需要帮助之前就提供支持。
  • 更自然的融合: 通过更先进的传感器和AI,外骨骼与人体之间的界限将变得模糊,穿戴体验将更加舒适、自然,如同身体的延伸。
  • 更广泛的连接: 随着5G/6G和物联网的发展,外骨骼将成为一个智能终端,融入更大的智慧城市或工业互联网体系中,实现数据驱动的健康管理、安全生产和高效服务。
  • 更普惠的成本: 随着英特尔等核心技术的不断成熟和规模化应用,外骨骼机器人的成本有望降低,使其从专业领域走向更广阔的消费市场,例如帮助老年人独立生活。

英特尔外骨骼机器人不是一个单一的产品,而是一个由英特尔技术驱动的、充满智能的生态系统,它通过提供强大的计算核心、精准的感知能力和智慧的AI大脑,与全球的硬件制造商合作,共同推动外骨骼机器人技术在医疗、工业、军事等领域的革命性应用,最终目标是增强人类的能力,让世界变得更美好。

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