AI 驅動外骨骼機器人重大突破！最便宜機種一年內降至不到 5 萬元

拜 AI 技術之賜，外骨骼機器人（exoskeleton，或稱穿戴式機器人）將在能量節省、協同輔助、開發成本上獲得重大突破，再加上創新的硬體設計，進而讓售價從當前最便宜機型的 50,000 美元（約新台幣 163 萬元）的價格，在未來一年內降至 1,500 美元（約新台幣 4.9 萬元）。

北卡羅萊納州立大學（NCSU）與北卡羅萊納大學教堂山分校的研究人員開發突破性的 AI 驅動外骨骼機器人，能在人體運動時提供前所未有的能量節省效益，甚至讓使用者感覺身體彷彿少了 26 磅負荷，進而顯著升運動表現，並且讓生活上的活動效率大增。

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數位分身模擬讓人機共存，強化學習實現點到點控制

革命性外骨骼機器人祕密在於精細複雜的數位分身模擬（digital twin simulation）技術，該技術讓人類與機器共存，透過數百萬次迭代學習和調適，以達到完美的身體輔助。如今這款外骨骼機器的 AI 演算法還在開發中，相對於專注於模擬和遊戲的傳統機器學習，演算法直接朝向增強人類能力的新領域發展。

研究人員採用了資料驅動和物理資訊的強化學習（reinforcement learning）方法，確保他們的可穿戴式機器人不僅極具智慧，運作上也很直覺。這項尖端技術能將機器人裝置感測器搜集資訊，直接轉換成相應的輔助扭矩，中間沒有任何其他步驟，實現點到點控制。

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代謝成本降低最大化，高效模擬學習框架大幅降低研發成本

最令人驚嘆的是，這款外骨骼機器人能在包括走路、跑步和爬樓梯等多種活動提供協同輔助。學習控制器會自動適應每個使用者不同的運動模式，無需手動控制即可無縫調適活動之間的過渡。經實測發現，在最先進的可攜式外骨骼機器人中，這款外骨骼機器人在步行（24.3%）、跑步（13.1%）和爬樓梯（15.4%）方面實現了最大的代謝成本降低。

儘管當前這款外骨骼機器人由於研發成本和致動器的原因，所以會維持在 5 萬至 12 萬美元（約新台幣 163 萬至 392 萬元）高價位區間。但研究團隊可以透過高效模擬學習框架的使用大幅降低研發成本，允許電腦模擬快速設計和測試，不需要人體和實體機器人密集測試。

團隊表示，接下來計劃創新硬體設計，也就是低齒輪比、高成本效益且高扭矩的電動馬達，實現真正可負擔且易獲得的外骨骼機器人。約一年內團隊可實現售價 1,500~4,000 美元（約新台幣 4.9 萬至 13 萬元）目標，打造完全沒有行動障礙的世界。