從產業化角度來看外骨骼機器人技術的應用擴散。除技術精進外,國際經驗顯示可經由一些額外努力,營造及壯大市場發展機會。一是醫療領域的商業化策略,除申請FDA認證及尋求經銷代理商外,或可尋求第三方的給付組織(如保險公司、公部門相關單位),讓使用者也能力負擔得起昂貴的價格。另一則是延伸到其他應用場域(如汽車、建築、物流、農林業、回收產業等,甚至於救災等),透過以簡化版的調整及較低的安全規格要求,尋求其他可能的獲利機會。
一、外骨骼機器人技術應用發展近況
外骨骼機器人技術主要是人類肢體的行動輔具,近年應用朝向多元化發展。除軍事外,醫療領域的應用廣受關注;根據顧問公司指出,全球外骨骼機器人於醫療市場的規模在2018年達1.17億美金,預計到2030年達5.72億美金,年複合成長率有37.4%。驅動因素,包括:因身體疾病(如中風)和意外事故導致無法行動的族群增加、復健有效性逐漸獲得接受、高齡化社會驅動的長者行動輔助需求等。近期類似的應用延伸到汽車、物流、農林業、救災等領域。
在臺灣方面,工研院開發的本土外骨骼機器人也走向產業化,2017年成立新創公司(福寶科技),除循證符合醫療法規要求外,也積極透過醫院臨床試驗合作,開發特定地區市場(臺灣及日本)。除外,緯創生技投資控股公司透過策略性投資,與加拿大的Bionik及B-Temia外骨骼機器人新創公司合作。
從表1來看,發展策略與定位有所不同。福寶科技鎖定於日本市場切入,而Bionik及B-Temia則倚重緯創的製造能力及亞洲市場開發。緯創與Bionik的合作聚焦在設計及製造,訴求朝向低成本方向發展。B-Temia部分則是鏈結緯創的製造能力及經驗。2017年開始已將部分加拿大製造基地已移至緯創。2018年的合作重心則是合力開發輕量化且低成本的產品。
表1 緯創在外骨骼技術於醫療復健的布局

資料來源:歐宜佩及陳信宏等(2018),「新興科技的產業化策略與機制」。經濟部技術處委託,中華經濟研究院執行。
在技術研發部分,工研院為主的團隊,除成立新創公司及加強臨床測試外,也進一步與交大電機工程系的合作,開發即時順應性控制器,深化外骨骼機器人技術的發展。此外,金屬中心也展開主動式力量輔助的上肢復健機器人技術開發。另外,也有部分學校投入在外骨骼技術開發;其鎖定目標對象更廣於如中興大學機械工程學系(聚焦長者及下肢功能障礙)、高雄科大(聚焦巴金森式症患者)等,朝向契合高齡化社會發展需求。
另有部分學校從使用者觀點出發(如表2),關切焦點不是外骨骼機器人技術如何開發,而是相關使用配套的設計,著重如何讓使用者可更方便或更容易使用,如陽明生醫光電所(聚焦腦機械介面控制器)、長庚大學電子工程系(聚焦搭配虛擬實境,增加復健樂趣)、臺北市立大學運動器材科技研究所(聚焦開發為舉重選手的訓練設備)。
表2 外骨骼機器人及其相關技術的補助計畫(科技部:醫學及資訊工程)

註:在GRB系統中,以「外骨骼」為關鍵字,加上設定資助年限為「100年到107年」及資助單位為科技部。
資料來源:歐宜佩及陳信宏等(2018),「新興科技的產業化策略與機制」。經濟部技術處委託,中華經濟研究院執行。
二、國際案例與發展趨勢分析(醫療應用)
外骨骼機器人技術於醫療領域的應用,目標對象鎖定是脊髓損傷患者;基於市場擴展,也逐步地延展到中風或其他致病造成行動不便之患者。鎖定的市場多以居家及復健中心為主。就商業化策略來看,各企業共通努力的作法,包括:(1)獲得各國市場的醫材認證;(2)與不同地區的醫療代理商合;(3)與目標市場的復健醫院或復建中心合作,進行臨床試驗,掌握使用需求之同時,也收集醫材認證數據。除此之外,各家企業也有相對著重的商業發展策略(如圖1所示)。大體可歸納為5大方向,包括:
● 為使用者尋找潛在買主:ReWalk公司是最為積極的一家,積極遊說公部門相關機構的買單,甚至爭取認列為醫療機械給付名單。如ReWalk在2014年就開始,與美國退伍軍人事務部建立合作關係,將外骨骼機器人產品推銷給公部門,只要在簽署的服務中心中進行試驗,且被認定為適合使用,則可獲保險公司給付。在2018年爭取進入德國及法國的法定保險產品補助清單。此外,ReWalk也與私人保險公司合作,積極爭取成為納保項目可給付的範圍;過程中也面臨一些挑戰,也發生多起爭議性案件,即是承保者申請後,保險公司不認列的事件;最後由第三方獨立或公部門單位的裁決,仍被認定可列於給付範圍。類似的作為也可以在其他公司觀察到,如Indego公司爭取比照ReWalk方案,取得將自家產品納入補助清單。B-Termin公司與保險公司合作,提供長期租賃的月給付保限機制。
● 與相關治療師或照護人員協會合作:ekso公司嘗試為外骨骼機器人訓練課程建立標準使用流程或藉以進行種子訓練師的培育,以推廣讓更多人瞭解與使用。其中,合作對象不單是特定職業協會,也成立卓越中心,作為展示產品和提供復健服務的據點。

資料來源:歐宜佩及陳信宏等(2018),「新興科技的產業化策略與機制」。經濟部技術處委託,中華經濟研究院執行。
圖1 標竿企業的外骨骼機器人技術商業化發展路徑比較
● 擴大FDA認證的產品適用範圍:Indego公司在初次申請通過FDA認證後,也就不同脊髓損傷部位適用的產品範圍持續申請FDA認證,包括:(1)2017年申請通過T4以下的復健中心及T7低損傷程度的居家及社區使用範圍;(2)2018年申請通過T3以下的個人使用及C7在復健中心的患者使用的產品。
● 改善產品設計與能效,強化患者使用的便利性或體驗感:主要方向有二,一是導入智慧化功能,儘管各家的方式不同,但是其最終都希望可以提供智慧即時數據分析,讓患者可以即時掌握復健情況,進而也可讓物理治療師為患者制定個人化課程。其次,部分企業(ReWalk公司)也開始與外部學研機構合作,開發軟性外骨骼機器人,希望透過輕量化及低成本的方式,可以拓展更多族群與場域使用。
● 延伸應用到其他場域:如Ekso GT公司,主要布局在建築與工業領域。EKsoVest在建築領域以及汽車製造(奧迪);另一則是B-Temia公司,聚焦在工業領域。
三、國際案例與發展趨勢分析(非醫療應用)
面對著相對嚴謹的醫療領域,部份企業也開始轉向,以簡單版的方式轉而去一些相對爭議性較低的場域,如汽車、建築、物流、農林業、回收產業等,甚至於救災等;經由局部性的應用,並在確保使用安全的前提下,協助使用者以更輕鬆的方式執行任務。未來技術趨勢有二,一是開始整合一些可行的輕量化替代材質方案,如紡織品或塑膠,另一則是外骨骼系統的設計朝向「模組化」、「跨學科」、「實際場域」等,便於因應場域進行快速組合。
圖2為相關應用領域的發展途徑。汽車領域之應用是近期最常受到關注的,除確保生產現場技術員的勞動安全外,亦可強化作業員的身體能力,同時提供力量方面的協助。但也隨著生產線位置的不同,導入的應用型態和功能性卻有差異。雖然同為汽車大廠,但是由於試驗的目的、合作對象以及發展訴求的不同,也可以觀察到不同樣態(表3),包括:
● 在應用型態方面,多為上肢型穿戴式裝置,但有些部分為椅子形狀的輔助器具。其中,與導入的工廠生產線工作任務有關。
● 在外骨骼技術提供商部分,福特的試驗是由原本醫療領域的外骨骼企業所提供;部分由汽車公司自行研發,如現代汽車,其甚至已經開拓新業務部門,聚焦於外骨骼技術的開發,目前已經延伸到日常跟醫療領域的輔助產品。
表3 外骨骼機器人技術於汽車產業之應用

資料來源:歐宜佩及陳信宏等(2018),「新興科技的產業化策略與機制」。經濟部技術處委託,中華經濟研究院執行。

資料來源:歐宜佩及陳信宏等(2018),「新興科技的產業化策略與機制」。經濟部技術處委託,中華經濟研究院執行。
圖2 外骨骼機器人於不同場域的應用
另一是在回收場或物流公司,需要搬運重物。例如,零售商Lowe’s維吉尼亞州進行機械外骨骼的效用,目的想要讓員工更輕鬆地搬運重物、進行貨物上架等工作。這些套裝包含碳纖維軸,其長度與工作人員的背部和大腿相同,在彎曲時能夠儲存能量。當工作人員站立時,可釋放儲存的能量,類似於弓箭在發射箭頭時釋放能量的方式。類似的應用場域則是在農場,以及日本也嘗試應用到救災。
四、對產業發展的建議與啟示
從產業化/商業化發展來看外骨骼技術的應用擴散路徑,除技術精進外,從國際經驗顯示企業本身仍須要做一些額外的努力,以營造及壯大市場機會。在醫療領域,除透過設計改變或加入智慧元素讓使用者更容易使用外,也須要一些配套的商業發展策略,讓使用者不僅有意願採用的同時,也有能力負擔得起昂貴的價格。涉及的配套作法,除傳統的FDA認證、臨床試驗和聯盟經銷代理商外,尋求與保險公司、公部門主管單位的合作,適度地爭取讓外骨骼機器人產品納入常規給付清單,增加消費者購買及使用意願。過程中,會涉及給付責任的釐清,也可能須要有更多公部門或相關單位的溝通與宣傳,讓外骨骼機器人產品的能效得以獲得信賴。另外,擴大外骨骼機器人產品市場的作法是延伸到其他適用場域(汽車、建築、物流、農林業、回收產業等,甚至於救災等),但此將涉及到企業布局及資源應用配置。從國際經驗來看,越來越多延伸其他場域的應用布局,發展一些相對門檻較低的產品應用市場,以便尋求獲利機會。
附表1 外骨骼機器人及其相關技術的補助計畫(科技部:電機及機械工程)

註:在GRB系統中,以「外骨骼」為關鍵字,加上設定資助年限為「100年到107年」及資助單位為科技部。
資料來源:歐宜佩及陳信宏等(2018),「新興科技的產業化策略與機制」。經濟部技術處委託,中華經濟研究院執行。