36氪首發 | 程天科技獲億元A+輪融資,康復外骨骼機器人實現量產、加速推廣

36氪獲悉,

外骨骼機器人企業程天科技獲億元A+輪融資

,由達晨財智領投,安信證券、保利資本,老股東藍馳創投跟投。本輪融資將用於提升企業集團化運營能力,加深同國際頂級研究機構、臨床機構的合作,加大產品、人才、技術和供應鏈方面的投入,並豐富C端產品矩陣。

2021年3月完成A輪融資後,程天科技適用於中樞神經病變(偏癱、截癱、腦癱等)的外骨骼機器人UGO,獲得NMPA醫療器械二類證。UGO透過“意圖檢測”技術,可以實現主動、被動、主被動結合等訓練模式,幫助因中樞神經損傷導致的截癱、偏癱患者進行運動康復。

市場方面,透過“康復即服務(RAAS)”模式,數字化外骨骼機器人進入約200家醫院、康復中心,預計將進入更多社群和居家場景。產能方面,當前,程天科技有外骨骼機器人、核心元器件、電動移位機、特種機器人以及其他定製產品5條產品線,自建的GMP工廠可年產千臺外骨骼機器人。

36氪首發 | 程天科技獲億元A+輪融資,康復外骨骼機器人實現量產、加速推廣

程天外骨骼機器人系列,左二為UGO

核心元器件開發及規模化量產

程天科技創始人/CEO王天博士告訴36氪,在確定創業方向前,他和團隊做了不少特種機器人定製研發的專案,比如巡檢機器人、水封涵洞檢測機器人等。後續選擇聚焦外骨骼機器人,是因為這一方向是剛需、高頻、有實用價值三維度的重合。

“我們認為外骨骼機器人未來會成為獨立的產業,可以對標手機行業。現在,手機就像人的一個器官,人們之所以離不開手機,是因為它解決了我們‘千里眼、順風耳’的需求。面對生老病死,外骨骼機器人輔助解決的是人行動能力受限、衰退等問題,這一定是剛需且高頻的需求。”

在王天看來,現在機械式外骨骼機器人,只是發展過程的一個階段。

核心元器件開發及規模化量產

所以它最大的應用場景一定是在C端。”

基於這一產業認知,及機器人制造經驗,程天科技在核心元器件的研發生產等基礎上有大量投入。“既然要成為產業,那必然要有好的供應鏈。外骨骼機器人的核心元器件並非是一個、兩個零部件。像感測器、電機、減速機、驅動器等,之間都需要形成協同和配合。”

王天表示,

未來外骨骼機器人會像衣服一樣穿在身上,“用人工肌肉型材料去實現,而不是透過電機拉線的折中方式,去解決人類行動能力受限的問題,

這也是程天選擇自研元器件的關鍵邏輯之一,透過設計各元器件時的揚長避短,來趨近於整體最優。

“比如髖關節元器件,由於在行走時,人要揮動手臂,這就要求髖關節比較薄,而通常的工業機器人(髖關節)是圓柱狀、長筒式的電機,就會干擾體驗。”王天舉例道,“像我們電機+減速機的模組體系,程天的電機能量密度可以做到行業的2倍;減速機可以整合到很小的體積,和力矩感測器、驅動器整合。另外,模組成本又可以做到國際同行的1/5以下。”

過去兩年,程天科技主要在打磨產品和供應鏈能力,其在哈爾濱、杭州自建了工廠,自主生產製造核心元器件和整機,當前可以實現年產千臺。

從多家採購來的標準化零部件,很可能會出現銜接上的浪費、效能不足以及成本增加等問題,

據瞭解,當前程天科技UGO機器人適用於體重100kg及以下、身高1。5-1。9米的患者,在第一次穿戴時,會根據每個人體重、大腿/小腿長度等,對裝置進行調節。開始訓練後,患者的步態、平衡、步速等資料都會被記錄。

UGO運用到的意圖檢測技術及多步態、多場景的訓練模式,在程天人看來,是公司外骨骼機器人產品的核心技術能力。具體來說,意圖檢測是透過數十個精密感測器、演算法技術,對患者的動作意圖進行捕捉、感知、分析,進而做出響應,帶動患者下一步的行走,幫助促進患者的神經康復和再生。

如何才能做到多步態、多種訓練模式?從底層伺服系統到演算法、平衡控制等,王天向36氪講述了程天的技術壁壘。首先,力矩感測器及整體的伺服控制性能,需要高精度、高頻響應,以精準感知人和機器之間的互動,為多步態、動步態打下基礎。

第二,在設定使用者的身高、體重、腿長等引數後,需要透過演算法去調節具體步態,而非簡單固定關節的運動角度等。在行進過程中,也要考慮人和機器人兩個移動重心的移動,儘可能地防止外骨骼摔倒,保證平衡。

另外,在治療方案上,康復外骨骼機器人需結合臨床療法,對實施方案進行改良、升級。一方面,需要給患者一些主動的挑戰,比如挑戰殘存肌力;另外,不能任患者的感覺去發力,這樣有可能形成錯誤步態,需要給到一定的約束,幫助患者形成正確步態。這也是一個多目標最佳化的問題。

當然,上述演算法模型的基底是大量臨床資料,“我們做了10萬人次的臨床應用,這也使得程天的外骨骼機器人可以不斷最佳化步態互動、步態模擬系統,找到適合患者的使用方式。”

據公司介紹,透過臨床研究和試用表明,UGO能夠輔助康復治療師對患者進行有效、針對性的訓練,比如,中風偏癱患者使用UGO進行步行訓練後,6分鐘步行測試等綜合評定結果的各項指標均提升30-50%以上。

外骨骼機器人康復邏輯及功效

2021年下半年開始,程天科技開始加速入院和市場推廣,“外骨骼機器人是一個創新的康復系統,所以第一步我們肯定是要覆蓋醫院。程天之所以可以很快入院、獲得專家們的認可,還是因為前期的產品和技術能力。”王天表示,實現量產後,未來公司考慮的核心康復場景,其實是居家和社群,以社群為主。

與臨床手術等治療方式不同,患者康復恢復的週期很長,且多在出院後的居家場景中。“就像教小孩走路一樣,康復就是重新教會患者一項他曾失去的功能,這需要時間,如果單純透過醫院去完成,成本太高,且大量時間、人才資源浪費在路上。所以未來最有可能的是機器人來到家庭中,我們遠端提供康復訓練服務;或患者透過數字化、標準化系統,自助解決居家康復需求。”

基於這樣的判斷,程天推出“康復即服務”的RAAS模式,覆蓋三級康復終端;2022年也將完善C端產品矩陣。

外骨骼機器人康復邏輯及功效

至於觸及患者的終端,據王天介紹,一方面程天的醫師團隊會與醫院端形成互動,透過醫院端的治療師、醫生,將外骨骼機器人產品和康復服務提供給患者;另一方面也可能透過與醫院合辦的方式,透過按次收費提供康復服務。他表示2022年在消費側也給公司定下了一個億的收入目標。

當期,高階康復醫療器械的市場規模在不斷擴大,據調查公司ABI Research的研究,全球外骨骼產值預計將從2020年的3。92億美元增加到2030年的68億美元。國際市場上,美國EksoBionics、日本Cyberdyne、以色列Rewalk等企業積累深厚;國內傅利葉、大艾、邁步等公司也有佈局康復外骨骼機器人。

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