一条“腿”藏了46枚芯片，臻行科技用24项专利填补国内产业空白
2023-03-10 09:38:00   来源：   评论：0 点击：

湖州日报  记者：李则名

       一款“善解人意”的智能假肢最近在浙江省湖州市吴兴东部新城问世。可别小看这条“腿”，它拥有24项国家专利，里面还藏着46枚高精度、超低功耗芯片，通过多传感融合技术和仿生步态控制算法，防磕绊率达到了100%。
      “由于这款产品的市场价格较国外同类产品便宜近一半，上市仅一个月，日本、俄罗斯等国的经销商纷纷致电咨询，抢着表达合作意愿。”浙江臻行科技有限公司总裁张岩岭介绍。
       经过4年科研攻坚，这款智能假肢采用新型微型智能液压阻尼系统，具备缓震减冲、被动助力等特点，可有效帮助残疾人灵活行走，适应各种路况。“湖州民营企业的这项突破，填补了国内大腿智能假肢的产业空白，为帮助残障人士更好融入社会提供了便利。”中国残疾人康复协会副理事长励建安对此评价。
       “0”到“1”的突围
       假肢又称义肢，是为截肢者或不完全缺损的肢体专门设计和制作装配的人工假体。近20年，假肢制作朝着智能化、信息化方向发展，但智能假肢市场长期被国外厂商垄断，国内厂商的市场占有率目前仍处于低位。
       这些年，国务院取消了“假肢和矫形器（辅助器具）生产装配企业资格认定”行政许可事项；民政部也陆续出台事中事后监管政策。嗅到商机的部分民营科技企业开始着手一场从“0”到“1”的科研突围。    
      “这项技术其实在国内长期处于真空状态，没有人知道要投入多少，也没有人知道要研发多久。”臻行科技总经理李哲是发起这场科研突围的“元老”，也是张岩岭的最佳拍档。
       面对诸多不确定性，2018年，这项“卡脖子”技术攻关在浙江省湖州市吴兴区八里店镇的总部经济园开启。张岩岭与李哲的计划是用5年时间，掌握智能膝关节假肢核心技术并实现量产。
      “理想很美好，现实却很残酷。”每次翻开研发预算的账单，李哲总会心里发慌，零零碎碎的支出项一条又一条，收入项却无迹可寻。“相比国外同类型企业，我们团队的资源捉襟见肘。”他说。
       不过，他俩的烦恼和顾虑很快因一场院地携手的“好戏”被打消。臻行科技所在的吴兴区是浙江首批制造业高质量发展示范创建区，在实施创新链产业链深度融合改革方面一直处于领先地位。
       彼时，吴兴区政府和HRG集团（哈工大机器人集团）开展战略合作，联合成立HRG湖州国际创新研究院。臻行科技如愿成为该研究院主动参与孵化项目之一。
       掰开“卡住脖子的手”
       有了资金与平台，剩下的就是“埋头钻研”。智能假肢的研发好比一场马拉松，国内民营企业想要在短期内实现突围，挑战巨大。
       张岩岭是工学博士，选择来湖州创业前，他主要聚焦神经损伤康复外骨骼机器人的技术研究，在微型伺服系统以及运动控制算法上具有丰富的经验。
      “大腿假肢来代替人体膝关节，只有仿生结构与人体步态特征相结合，再运用精确计算和仿真分析，才能形成可调节的智能系统。”张岩岭说，这套关键核心技术一直被国外企业“卡着脖子”，要不来、买不来，唯一的出路就是自主创新。
       要想一根根掰开“卡住脖子的手指”，并没有那么简单。首先是仿生步态控制算法，需要做大量的步态实验，这个步骤只能邀请尽可能多的用户参与体验测试。一点点熬、一点点提升，算法从开始到成熟，仅这一步就花了团队2年时间。
       累了就坐在实验室打盹、困了就喝杯浓茶提提神，但难题总是接踵而至。智能膝关节假肢经过精准设计后，需要各类零部件达到了235个。这其中，许多核心部件加工精度与加工工艺要求让供应商看了后直摇头。
      “难度太大，我们工厂的施工条件达不到标准！”“工艺太复杂，次品率太高了，我们不敢接！”类似这样的回答，让臻行科技连续数月吃到“闭门羹”。
       李哲解释：“大腿智能假肢对残疾人来说使用频率高、使用强度大，还要兼顾轻便，因此必须选择航空级材料，这就给工艺带来了高难度。”为保证产品安全性，他们找到了国家康复辅具中心帮忙，开展300万次的负载循环测试和极限重力测试。
       期待“无障碍”的春天
      “目前市场上销售的国内假肢产品以传统机械假肢居多，需要人为控制假肢，行走比较累、容易摔倒；进口假肢则价格昂贵、日常的维修保养困难。”在200多天的试用体验后，曾因一场意外失去左腿的徐健康（化名），觉得人生又迎来了“春天”。
       由于内置处理器达到每秒千次级运算，能时刻感知人体姿态并在20毫秒内完成防磕绊处理，去年，他凭借这条“腿”登上了4200米海拔的高山。
       不止徐健康，这些年，张岩岭团队在全国范围内挑选了140名符合条件的残疾人开展产品试用，吸收各类反馈建议进行改良完善。今年1月正式投放市场前，臻行科技申报了24项国家专利，包括发明专利11项、实用新型专利11项、外观专利1项、软著1项。
       即便如此，依旧有不少人对国产智能假肢有不同态度。
       有怀疑：价格虽然便宜了，究竟好不好？有拒绝：还是用进口的靠谱、放心！
      “辩证地看，这样的质疑在所难免。”HRG湖州国际创新研究院常务副院长斯晓强说，越来越多的残疾人不再甘于做“边缘人”，而是自立自强积极融入社会，用户的高要求反而能倒逼市场，激发企业创新动能。
       国家残联的一份最新调查报告显示，残疾人约占全球人口15%，近8成的残疾人可以通过辅助器具改善生活质量。高需求的市场，对进一步创新提出了更严格的要求。
      “去年，我们通过了我国的ISO10328 P6等级认证和欧盟技术协调与标准化新方法认证；在国际康复产品创新（中国）大赛比拼中，也荣获了‘最佳创新产品’称号。”张岩岭说，下一步将继续专注科研，为“无障碍”社会添油助力。