36氪首发 程天科技获亿元A+轮融资，康复外骨骼机器人实现量产、加速推广
36氪获悉，外骨骼机器人企业程天科技获亿元A+轮融资，由达晨财智领投，安信证券、保利资本，老股东蓝驰创投跟投。本轮融资将用于提升企业集团化运营能力，加深同国际顶级研究机构、临床机构的合作，加大产品、人才、技术和供应链方面的投入，并丰富C端产品矩阵。
2021年3月完成A轮融资后，程天科技适用于中枢神经病变(偏瘫、截瘫、脑瘫等)的外骨骼机器人UGO，获得NMPA医疗器械二类证。UGO通过“意图检测”技术，可以实现主动、被动、主被动结合等训练模式，帮助因中枢神经损伤导致的截瘫、偏瘫患者进行运动康复。
市场方面，通过“康复即服务（RAAS）”模式，数字化外骨骼机器人进入约200家医院、康复中心，预计将进入更多社区和居家场景。产能方面，当前，程天科技有外骨骼机器人、核心元器件、电动移位机、特种机器人以及其他定制产品5条产品线，自建的GMP工厂可年产千台外骨骼机器人。
程天外骨骼机器人系列，左二为UGO
核心元器件开发及规模化量产
程天科技创始人/CEO王天博士告诉36氪，在确定创业方向前，他和团队做了不少特种机器人定制研发的项目，比如巡检机器人、水封涵洞检测机器人等。后续选择聚焦外骨骼机器人，是因为这一方向是刚需、高频、有实用价值三维度的重合。
“我们认为外骨骼机器人未来会成为独立的产业，可以对标手机行业。现在，手机就像人的一个器官，人们之所以离不开手机，是因为它解决了我们‘千里眼、顺风耳’的需求。面对生老病死，外骨骼机器人辅助解决的是人行动能力受限、衰退等问题，这一定是刚需且高频的需求。”
在王天看来，现在机械式外骨骼机器人，只是发展过程的一个阶段。未来外骨骼机器人会像衣服一样穿在身上，“用人工肌肉型材料去实现，而不是通过电机拉线的折中方式，去解决人类行动能力受限的问题，所以它最大的应用场景一定是在C端。”
基于这一产业认知，及机器人制造经验，程天科技在核心元器件的研发生产等基础上有大量投入。“既然要成为产业，那必然要有好的供应链。外骨骼机器人的核心元器件并非是一个、两个零部件。像传感器、电机、减速机、驱动器等，之间都需要形成协同和配合。”
王天表示，从多家采购来的标准化零部件，很可能会出现衔接上的浪费、性能不足以及成本增加等问题，这也是程天选择自研元器件的关键逻辑之一，通过设计各元器件时的扬长避短，来趋近于整体最优。
“比如髋关节元器件，由于在行走时，人要挥动手臂，这就要求髋关节比较薄，而通常的工业机器人（髋关节）是圆柱状、长筒式的电机，就会干扰体验。”王天举例道，“像我们电机+减速机的模组体系，程天的电机能量密度可以做到行业的2倍；减速机可以集成到很小的体积，和力矩传感器、驱动器整合。另外，模组成本又可以做到国际同行的1/5以下。”
过去两年，程天科技主要在打磨产品和供应链能力，其在哈尔滨、杭州自建了工厂，自主生产制造核心元器件和整机，当前可以实现年产千台。
外骨骼机器人康复逻辑及功效
据了解，当前程天科技UGO机器人适用于体重100kg及以下、身高1.5-1.9米的患者，在第一次穿戴时，会根据每个人体重、大腿/小腿长度等，对设备进行调节。开始训练后，患者的步态、平衡、步速等数据都会被记录。
UGO运用到的意图检测技术及多步态、多场景的训练模式，在程天人看来，是公司外骨骼机器人产品的核心技术能力。具体来说，意图检测是通过数十个精密传感器、算法技术，对患者的动作意图进行捕捉、感知、分析，进而做出响应，带动患者下一步的行走，帮助促进患者的神经康复和再生。
如何才能做到多步态、多种训练模式？从底层伺服系统到算法、平衡控制等，王天向36氪讲述了程天的技术壁垒。首先，力矩传感器及整体的伺服控制性能，需要高精度、高频响应，以精准感知人和机器之间的交互，为多步态、动步态打下基础。
第二，在设定使用者的身高、体重、腿长等参数后，需要通过算法去调节具体步态，而非简单固定关节的运动角度等。在行进过程中，也要考虑人和机器人两个移动重心的移动，尽可能地防止外骨骼摔倒，保证平衡。
另外，在治疗方案上，康复外骨骼机器人需结合临床疗法，对实施方案进行改良、升级。一方面，需要给患者一些主动的挑战，比如挑战残存肌力；另外，不能任患者的感觉去发力，这样有可能形成错误步态，需要给到一定的约束，帮助患者形成正确步态。这也是一个多目标优化的问题。
当然，上述算法模型的基底是大量临床数据，“我们做了10万人次的临床应用，这也使得程天的外骨骼机器人可以不断优化步态交互、步态仿真系统，找到适合患者的使用方式。”
据公司介绍，通过临床研究和试用表明，UGO能够辅助康复治疗师对患者进行有效、针对性的训练，比如，中风偏瘫患者使用UGO进行步行训练后，6分钟步行测试等综合评定结果的各项指标均提升30-50%以上。
商业模式
2021年下半年开始，程天科技开始加速入院和市场推广，“外骨骼机器人是一个创新的康复系统，所以第一步我们肯定是要覆盖医院。程天之所以可以很快入院、获得专家们的认可，还是因为前期的产品和技术能力。”王天表示，实现量产后，未来公司考虑的核心康复场景，其实是居家和社区，以社区为主。
与临床手术等治疗方式不同，患者康复恢复的周期很长，且多在出院后的居家场景中。“就像教小孩走路一样，康复就是重新教会患者一项他曾失去的功能，这需要时间，如果单纯通过医院去完成，成本太高，且大量时间、人才资源浪费在路上。所以未来最有可能的是机器人来到家庭中，我们远程提供康复训练服务；或患者通过数字化、标准化系统，自助解决居家康复需求。”
基于这样的判断，程天推出“康复即服务”的RAAS模式，覆盖三级康复终端；2022年也将完善C端产品矩阵。患者可以通过租赁外骨骼机器人、购买康复服务的形式，来使用康复产品，而不需花大价格把产品买回去。
至于触及患者的终端，据王天介绍，一方面程天的医师团队会与医院端形成互动，通过医院端的治疗师、医生，将外骨骼机器人产品和康复服务提供给患者；另一方面也可能通过与医院合办的方式，通过按次收费提供康复服务。他表示2022年在消费侧也给公司定下了一个亿的收入目标。
当期，高端康复医疗器械的市场规模在不断扩大，据调查公司ABI Research的研究，全球外骨骼产值预计将从2020年的3.92亿美元增加到2030年的68亿美元。国际市场上，美国EksoBionics、日本Cyberdyne、以色列Rewalk等企业积累深厚；国内傅利叶、大艾、迈步等公司也有布局康复外骨骼机器人。