仿生义肢革命

完全弥补身体损伤：这是法国初创企业Revival Bionics的使命。这家初创公司创立于2021年，经过2年的努力，这家公司开发出一种生物机电一体化的尖端技术，可以帮助下肢截肢或瘫痪病患者重新恢复行走。Revival Bionics一直在为公司的第一款产品——适合膝下截肢患者的动力仿生脚——寻找最佳性能的材料。maxon产品的质量和团队的专业知识，让这家初创公司坚信maxon的推进系统正是他们极力寻找的产品。让我们来回顾这一次成功的合作。

 

完全弥补残障人士的身体损伤。

尽管现代化技术已经相当发达，但下肢截肢或瘫痪病人却仍然无法恢复100%的行动能力。Revival Bionics的首席执行官非常了解这个残酷的事实，因为他本人就在2018年亲身体会了残疾所带来的不便和影响。为了弥补左腿瘫痪带来的影响，Guillaume Baniel利用他作为工程师的经验开发出一种动力矫形器。“尽管有我的护理团队大力参与，但我意识到现在并没有令人满意的假肢可以完全补偿残疾为我或其他截肢患者带来的影响。作为一名拥有泰雷兹 (Thales) 背景的UTC工程师，我认为我有能力设计出更好的设备”，Revival Bionics的首席执行官回忆说。在长达一年的康复期间，市场上可以购买到的唯一一种先进的仿生义肢引起了他的兴趣：这款仿生义肢由Hugh Herr研发，他是著名的双腿被截肢的攀岩爱好者，现任美国麻省理工学院媒体实验室生物机电一体化研究小组的主任。

这款仿生义肢尽管十分先进，但其局限性也显而易见：每走一步都会发出刺耳的噪音。另外，它们也相当僵硬，非常影响佩戴的舒适度。Revival Bionics的目标是为膝下截肢患者设计一款舒适、低噪音、动力驱动的仿生脚。

“在医院里，我经常会遇到不满30岁的年轻人，他们都面临着一个令人痛苦的问题：终其一生都不得不佩戴舒适度极低的义肢，而且这些义肢甚至无法弥补损伤影响的50%。您可以想象一下，一名近视患者终其一生所佩戴的眼镜不但不能改善视力，反而会进一步导致视力更加模糊。”

 Guillaume Baniel利用两项关键的技术模块，发明了一种更加紧凑、更加自主的新型义肢结构。完成项目设计之后，他便加入里尔Eurasanté孵化器，并在2021成立Revival Bionics公司。Nathan Girard对机器人技术充满热情，同时也对这个可以弥补残疾人士身体损伤的项目很感兴趣，因此也很快投身到这场创新冒险中，并担任初创公司的首席技术官。

 仿生义肢：电机的关键作用。

与采用简单碳弹簧制成的无源式义肢相比，Revival Bionics的仿生义肢配备由电机和人工跟腱组成的驱动装置。在行走时，电机可以为患者提供推进力，使行走更加轻松，并减轻另一条腿的负担，因为其后脚跟不必再用力撞击地面。电动推动力可以降低骨关节炎的发生几率，并使步序变得更加舒适，同时缓解患者残端的僵硬程度。

“我们所提供的仿生脚穿戴简单，患者只需要套在底座上即可，而且不需要进行任何控制操作就能自然地行走。我们的核心理念就是让患者只需要迈开脚步就能行走”，Guillaume Baniel解释说。为了能顺畅重现行走过程，Revival Bionics必须克服一系列技术挑战，才能在硬件和软件方面提供具有竞争力的产品：

• 一方面，设计的机械结构必须紧凑、安静。
• 另一方面，需要可以模拟行走过程和控制机构的算法。

换句话说，这个项目的技术挑战在于：在为患者提供高性能和自主性的同时，必须确保生物电子人工踝关节的体积合理。“这种类型的产品需求量非常大，因为人类的脚踝是一个功能强大的关节。它可以在行走时提供动力，并使患者能在日常生活中保持行动自如和经济性。为了达到预期性能，我们必须采用钛、铝和碳纤维等高性能材料”，Revival Bionics的首席执行官说。

 

maxon的EC60 Flat盘式电机为仿生义肢提供推进力。

在生物电子技术中，对于紧凑性和电压水平的要求非常高。由于电池尺寸必须保持在合理范围内，因此Revival Bionics无法达到外骨骼中常见的电压水平（48V）。“在这样的电压水平下保持设备性能对于工程师来说是一项十分简单的工作，但是，确保设备在较低电压下也能为患者带来便利则是一个工艺问题。我们内部对此有一个专门的术语：硬件工艺”，首席执行官说。

性能、自主性、紧凑性、转矩、噪音……选择正确的电机对于确保上述性能至关重要。在评估了各种不同的电机之后，Revival Bionics很快确定：maxon的EC 60 Flat盘式电机就是市场上所提供产品中最佳的选择。

“maxon产品的质量及其可用性，都让我们能快速取得进展；不仅如此，上游阶段各个团队的丰富专业知识以及随时提供咨询和帮助的敬业精神，都是我们选择maxon产品和服务的有力依据。EC 60 Flat盘式电机产生的高转矩让我们能为患者提供便利。另外，它的低转速和架构使我们可以大幅度降低产生的噪音”，Guillaume Baniel继续解释说，“我们在请求maxon团队支持的同时，也充分利用了maxon电子商店的功能，以快速获得所需的电机。maxon最终非常顺利地完成供货，我们则能专注于各种可创造价值的活动。”

最重要的一点是，Revival Bionics的首席执行官很高兴能找到一种现成的产品，使他能快速制造出MVP（最小化可行产品），并在获得市场反馈后进行改进：“在看到现成产品的质量时，我们十分确信：maxon为未来提供支持的能力是毋庸置疑的！”

仿生义肢：竞争力和可购买性的两难平衡。

为了让尽可能多的患者有能力购买这款产品，义肢的定价政策是一个非常重要的问题。“对于这类创新型设备，最初的市场投放价格必然很高，以确保公司的盈利能力。因此，我们出品的仿生脚首先只提供给可以由保险公司支付费用的患者。然后，我们会对这款产品进行广泛的临床试验，尽力使它更加实惠，这对于占截肢患者约60%的糖尿病人尤其重要”，Guillaume Baniel说。

Revival Bionics也计划尽量让更多男性和女性患者能使用这款义肢产品。确实，虽然女性脚部的平均尺寸为37至38码（23厘米），但市场上的主要制造商所提供的义肢尺寸一般都在40码（25厘米）以上。

除此之外，这家初创公司还希望为天生没有四肢或因癌症导致截肢的儿童研发专用的义肢。这更是一项重大挑战，因为义肢和软件必须与年轻患者共同成长。为了实现这个项目，尤其是从经济角度来看，Revival Bionics计划与各个协会展开紧密合作。

在此期间，Revival Bionics已经很自豪地首次赢得了法国国家投资银行 (BPI) 的法兰西大区大奖赛奖项。这个奖项由BPI在1999年设立，由法国高等教育、研究和创新部牵头举办，每年都会从23,000多个候选的创新技术公司中选出十大最佳初创企业进行表彰。对于商业性质的项目来说，这的确是一个非常重要的奖项，而且我们也确信它可以走得更远！

Revival Bionics接下来有什么计划？公司推出的演示版产品已达到预期的效果，因此，这家初创公司目前正在筹集资金，以进一步开发产品并获得CE认证。在他们的商业解决方案中会集成maxon EC 60 Flat盘式电机，因此，Revival Bionics计划让maxon参与到未来的研发工作中。

更多信息： https://www.revivalbionics.fr/

 

第一台演示版装置实时重现行走过程的视频：

 

Revival Bionics首席执行官Guillaume Baniel与maxon法国一起参加2022年SIDO展会。

近距离体验Revival Bionics仿生脚设计！

maxon集团将于9月14日（星期二）下午3:30至4:15在SIDO组织一场圆桌讨论，主题是“人类运动，仿生带来的全新可能性：生物机械电子解决方案的精确性和个性化。”我们在里昂会议中心恭候您的到来。

现在，也让我们简单认识一下即将出席圆桌会议的另外两位演讲嘉宾，他们都是人体运动和机电一体化技术领域的专家。这同时也是一个绝佳的机会，可以（重新）发现Smart Arm团队的强大技术实力，这个团队是2022年Cybastlon仿生奥运会挑战赛的获胜者以及矿业大学AIMove硕士学位的获得者，这个学位由maxon法国资助，目前正处于招生阶段。

• Nathanael Jarrassé：索邦大学机器人与生物工程CNRS研究员兼ISIR Smart Arm研究员。
• Alina Glushkova：MINES ParisTech、CAOR（机器人中心）兼AI Move硕士项目研究工程师。

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