電影《鋼鐵人》中主角穿上高科技裝甲的畫面,如今在現實世界中正以另一種形式實現。韓國科學技術院(KAIST)外骨骼實驗室團隊成功開發出名為「WalkON Suit F1」的動力外骨骼機器人,不僅能幫助完全下肢癱瘓的使用者重新站起來行走,更具備自主靠近使用者並自動穿戴的革命性功能,為全球數百萬癱瘓患者帶來重獲自由的希望。
韓國 WalkON Suit F1 外骨骼機器人讓癱瘓者重新行走
WalkON Suit F1 是一款由韓國科學技術院(KAIST)與 Angel Robotics 共同開發的動力外骨骼,旨在為截癱患者提供增強的移動能力和獨立性。WalkON Suit F1 最令人驚豔的特色,在於它顛覆了傳統外骨骼的使用方式。與多數需要他人協助穿戴的外骨骼不同,這款機器人能夠自主行走到輪椅旁,透過前開式結構與腳部模組、安全帶快速對接,主動「穿」到使用者身上。這項設計省去了癱瘓患者反覆轉移所帶來的手腕與身體負擔,大幅提升了使用的便利性與獨立性。
KAIST 團隊成員之一、同時也是高位截癱患者的金承煥(Kim Seung-hwan)在展示中表示:「無論我在哪裡,即使我坐在輪椅上,它都會主動靠近我,穿上它幫助我站起來,這是它最主要的功能。」穿上 WalkON Suit F1 後,金承煥能以時速 3.2 公里的速度行走、爬樓梯,甚至可以側向步伐滑到長椅上,展現出驚人的靈活性。
輕量化設計與強大性能
這款動力外骨骼採用鋁和鈦合金材質製造,重量僅 50 公斤(110 磅),由 12 個電子馬達提供動力,能夠精確模擬人類行走時的關節運動。相較於傳統外骨骼動輒超過 60 公斤的重量,WalkON Suit F1 在材料選擇上做出了重大突破,在保持強度的同時大幅減輕了重量。
更令人驚嘆的是其智能感測系統。為了確保使用者行走時保持平衡,機器人的腳底和上半身配備了先進的感測器,每秒可監測多達 1,000 個訊號,即時預測使用者的動作意圖並做出調整。機器人前端的鏡片宛如「眼睛」,能夠分析周圍環境、辨識樓梯高度並偵測障礙物,彌補完全性截癱患者感官上的不足。
人工智慧與視覺辨識:真正的自主行動
WalkON Suit F1 的核心技術在於整合了機器學習演算法、視覺辨識系統與先進的平衡控制。透過這些技術,外骨骼不僅能「看見」周遭環境,還能即時調整步態以應對潛在障礙。控制系統能夠進行實時調整,確保在行走和站立時的穩定性,支援動態平衡和流暢的動作轉換。
值得一提的是,WalkON Suit F1 的關鍵零件包括馬達、減速器和馬達驅動器均為國產,特別是馬達驅動器的嵌入式軟體技術大幅改善,不需使用昂貴的高階控制器就能達成先進的運動控制,展現了韓國在機器人技術上的自主研發實力。
Cybathlon 2024:金牌驗證實力
在 2024 年 10 月於瑞士克洛滕舉行的 Cybathlon 2024(創新輔助技術競賽)中,金承煥穿著 WalkON Suit F1 出戰動力外骨骼組別,在短短 6 分 41 秒內完成了包括側步穿越椅子、通過狹窄門道、爬樓梯等日常挑戰的障礙賽道,最終奪得金牌。這場比賽不僅展現了 WalkON Suit F1 的卓越性能,更證明了這項技術在實際應用上的可行性。
KAIST 外骨骼實驗室與 Angel Robotics 公司自 2016 年以來持續開發動力外骨骼,專注於讓輔助技術更加普及。Cybathlon 賽事的轉播團隊對 WalkON Suit F1 的表現感到驚訝,認為其技術表現甚至比比賽結果本身更令人矚目。
《鋼鐵人》的啟發:從科幻到現實
KAIST 團隊成員 Park Jeong-su 透露,設計靈感源自於電影《鋼鐵人》:「看完《鋼鐵人》後,我想如果能在現實生活中用機器人幫助別人就太好了。」這個單純的願望,經過多年的研發與測試,終於化為真實可用的科技產品。作為研究平台,WalkON Suit F1 整合了最新的馬達、感測器與全身控制演算法,讓每次技術進化都能直接回饋到整體系統。研發團隊從紙模型開始,經過無數次的設計迭代與實測,最終打造出這款金牌外骨骼。
對於金承煥來說,WalkON Suit F1 的意義遠不止於行走本身。他感慨地表示:「我想告訴我兒子,我曾經也能走路,想和他分享更多人生體驗。」這句話道出了癱瘓患者內心最深切的渴望:不僅是身體上的自由,更是與家人平等互動、參與生活的機會。
未來展望:行動自由不再是夢想
根據世界衛生組織統計,全球約有數百萬人因脊髓損傷或其他原因導致下肢癱瘓。WalkON Suit F1 的問世,為這些患者開啟了重獲行動自由的可能性。雖然目前 WalkON Suit F1 仍屬於研究原型,尚未有完整的商用規格公布,但其展現的技術成熟度與實用性,已經讓外骨骼機器人從實驗室走向了日常生活應用的門檻。
KAIST 外骨骼實驗室表示,他們的目標是創造能無縫融入殘障人士日常生活的機器人。如果外骨骼技術持續朝這個方向發展,行動自由將不再只是想像,而是每個人都能享有的基本權利。WalkON Suit F1 不僅是一項技術突破,更是人文關懷與科技創新結合的典範。從《鋼鐵人》的科幻想像到真實世界的金牌外骨骼,這款機器人有望改寫癱瘓患者的人生劇本,讓他們能夠重新站起來,走向更廣闊的世界。




