TÜV莱茵:外骨骼机器人如何从技术可行走向全球可信?
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TÜV莱茵:外骨骼机器人如何从技术可行走向全球可信?

随着外骨骼机器人应用场景不断拓展,行业正在从早期的技术验证阶段,逐步进入真实使用与规模化落地的新阶段。过去几年,外骨骼机器人在工业、康复、户外运动等部分场景中,已经展示出一定的技术可行性——它可以提供助力,可以辅助运动,也可以在特定使用场景中改善人体负荷。

但当产品真正走向更广泛的用户群体后,企业需要回答的问题也变得更加复杂:产品是否安全?产品是否真的减轻了人体负担?用户是否愿意长期穿戴?不同产品的性能数据是否可以被比较?进入欧盟、北美等重点市场时,又该满足哪些安全与合规要求?

换句话说,外骨骼机器人下一阶段的关键,已经不只是“能不能做出来”,而是:能否被用户信任、被数据验证、被全球市场认可。

目录

1、行业现状:为什么“能用”还不够?

1.1效果评价口径尚未统一

1.2长期穿戴体验成为关键

1.3产品价值需要被数据证明

2、从用户信任到合规信任:外骨骼进入全球市场的新门槛

2.1欧盟市场:风险导向,强调设计阶段的安全控制

2.2北美市场:测试导向,强调极端场景下的安全验证

3、三条证据链与TÜV莱茵技术服务支持

3.1安全证据链

3.2人因工效证据链

3.3全球合规证据链

4、下一阶段的竞争,是信任体系的竞争

01 行业现状:为什么“能用”还不够?

外骨骼机器人并不是一台普通设备。它直接作用于人体,与人的动作、姿态、力量、疲劳感和使用习惯高度耦合。因此,判断一款外骨骼产品是否具备应用价值,不能只看设备参数,也不能只看短时间实验结果。当前行业在落地过程中,主要面临三类挑战。

1.1效果评价口径尚未统一

不少产品会用“助力明显”“减负效果显著”等方式描述性能,但在实际比较中,不同企业采用的测试方法、指标体系和数据口径可能并不一致。有的关注肌电变化,有的关注运动学数据,有的强调主观体验,也有的以单一使用场景下的测试结果作为依据。这会导致用户和市场很难判断:不同产品之间,到底哪个更适合真实使用?

因此,外骨骼产品需要的不只是单项性能展示,而是一套更系统、更可量化、更可比较的评价体系。

1.2长期穿戴体验成为关键

外骨骼产品的核心使用者是“人”。产品是否安全、舒适、自然,直接决定用户是否愿意持续使用。用户真正关心的往往不是单一技术参数,而是:

穿戴是否方便?

动作是否自然?

长时间使用是否有压迫感?

设备是否会干扰正常活动节奏?

助力是否足够及时、顺畅、可信?

如果一款产品能够提供助力,却让用户产生明显负担,或者需要用户不断适应设备的节奏,那么它仍然很难真正进入日常使用。

因此,外骨骼产品的竞争正在从单一性能参数,转向更综合的人因体验评价。

1.3产品价值需要被数据证明

外骨骼产品要实现更广泛应用,最终需要回答一个非常现实的问题:它是否真的值得长期使用?这意味着,企业不能只证明产品“有技术”,还要证明它在真实使用中“有价值”。

这种价值可以体现在多个层面:

是否降低人体负荷?

是否减少疲劳感?

是否提升动作稳定性?

是否改善使用体验?

是否能在不同用户、不同动作和不同环境中保持稳定表现?

外骨骼行业正在从“展示产品能力”,走向“建立证据体系”。

因此,谁能提供更完整的人体效益数据、使用体验反馈和安全验证结果,谁就更容易获得市场信任。

02从用户信任到合规信任:外骨骼进入全球市场的新门槛

当外骨骼产品从单点试用走向更广泛应用,尤其是进入欧盟、北美等成熟市场时,企业面对的不只是用户体验问题,还包括市场准入问题。外骨骼产品需要同时建立两类信任:

第一类是用户信任,即产品是否真的有效、好用、适合长期使用。

第二类是合规信任,即产品是否满足目标市场的安全法规、技术标准和认证要求。

这也是外骨骼产品全球化过程中最容易被低估的一点:合规并不是上市前的最后一步,而应该从产品定义、风险评估、结构设计、控制系统设计、用户说明和测试验证阶段就开始前置考虑。特别是外骨骼产品可能涉及个人助理机器人、服务机器人、电气设备、无线设备等不同属性。不同产品定义会直接影响适用法规、测试标准和认证路径。因此,明确产品属性与预期用途,是合规工作的第一步。

重点市场合规逻辑:欧盟与北美的不同路径

从全球市场来看,欧盟和北美是外骨骼机器人企业重点关注的两大区域。两者都强调产品安全,但合规逻辑有所不同。

2.1欧盟市场:风险导向,强调设计阶段的安全控制

欧盟市场以CE体系为核心。对于外骨骼机器人而言,通常需要结合产品属性和功能配置,关注机械安全、电磁兼容、低电压安全及无线电设备等相关要求。

在标准体系方面欧盟通常采用分层逻辑:

EN ISO 12100:用于机械安全风险评估与风险降低,是识别和控制风险的基础方法;

EN ISO 13849-1:用于安全相关控制系统的功能安全评估;

EN ISO 13482:针对个人护理机器人及服务机器人安全要求,是外骨骼类产品的重要参考标准之一;

EN 60335-1: 家用和类似用途电器的安全 通用要求

与充电器、电池等部件的电气安全相关的标准,也需根据产品实际配置进一步判断

欧盟体系的核心问题是:

产品是否系统识别了全生命周期风险?

风险是否通过本质安全设计、防护措施和使用信息被充分降低?

控制系统在故障情况下是否仍能维持必要的安全功能?

简单来说,欧盟更强调风险导向的设计合规。也就是说,产品不能只在最后通过测试,而要在设计阶段就证明其风险已经被系统性识别、评估和控制。

2.2北美市场:测试导向,强调极端场景下的安全验证

美国市场以NRTL认证体系为核心,涉及CPSC、OSHA、FCC等不同监管机构,其中OSHA授权的NRTL体系是产品安全认证的重要路径之一。加拿大市场则涉及SCC认可体系及相关CSA标准要求。对于服务机器人及相关外骨骼产品,ANSI/CAN/UL 3300 ,UL60335-1和CSA C22.2 No.60335-1是北美市场的重要安全标准,覆盖电气安全、机械安全、火灾风险、环境应力、移动安全防护及功能安全等要求。

北美体系更加关注产品在真实和异常条件下的安全表现,例如:

跌落、冲击、振动等机械应力;

马达堵转、制动、重启等异常状态;

电池、电气系统及充电安全;

湿热、温度循环等环境应力;

避障、急停、保护性停止等安全功能

北美体系的核心问题是:

产品是否能通过标准化测试?

在单点失效或异常使用情况下是否仍能保持安全?

测试结果是否可重复、可验证、可作为市场准入依据?

简单来说,北美更强调标准化场景下的安全验证。因此,企业如果希望产品进入北美市场,就需要更早关注测试可行性、关键部件选型、控制系统安全逻辑及认证路径规划。

03三条证据链与TÜV莱茵技术服务支持,从产品可信到市场准入

外骨骼机器人与传统机械设备最大的不同,在于它不是单独运行的机器,而是与人体深度耦合的人机系统。这意味着,外骨骼的安全和价值不能只从设备本身判断,而要同时关注“人、设备、动作、环境”之间的关系。对于计划走向更广泛应用和全球市场的外骨骼产品而言,企业需要建立三条核心证据链。

3.1安全证据链

核心关注点

机械结构、电气安全、电池系统、运动部件、控制系统、异常状态下的保护机制

TÜV莱茵的服务

TÜV莱茵可围绕机械安全、电气安全、电池安全、功能安全、环境可靠性及异常工况表现,开展测试、评估与认证支持,帮助企业识别产品风险,提升安全设计水平。

3.2人因工效证据链

核心关注点

人体负荷、动作自然性、舒适度、疲劳度、压迫感、持续使用意愿、目标场景下的使用接受度、助力效果

TÜV莱茵的服务

TÜV莱茵可依托在人因工效、运动表现和用户体验研究方面的技术能力,可结合肌电、运动学、心肺代谢、主观体验等多维数据,对外骨骼产品进行量化评价,帮助企业在特定任务和使用场景下,量化评价产品是否带来人体负荷降低、动作表现改善或使用体验提升。

3.3全球合规证据链

核心关注点

产品属性定义、适用法规、标准选择、风险评估、测试认证路径、目标市场准入要求

TÜV莱茵的服务

TÜV莱茵可针对欧盟CE、北美UL/NRTL、加拿大SCC/CSA等市场要求,提供法规路径分析、标准适用性判断、测试认证规划及全球市场准入支持。

04下一阶段的竞争,是信任体系的竞争

过去几年,外骨骼机器人在工业、康复、户外运动等部分场景中,已经展示出一定的技术可行性,但要真正走向更广泛的用户和全球市场,还需要跨过“可信”这一关。未来的行业竞争,不会只是助力大小,重量轻重亦或者单一性能方面的竞争,而是综合能力与信任系统的竞争。

对于外骨骼机器人企业而言,合规不只是市场准入要求,更是建立产品信任的基础设施。TÜV莱茵不仅能够为企业提供欧盟、北美等重点市场的合规与认证支持,也能够依托在产品安全、功能安全、人因工效、运动表现和用户体验研究等方面的技术能力,帮助企业在研发、验证到认证的全流程中建立系统化证据链。

谁能率先构建可验证、可比较、可被市场信任的产品能力,谁就更有机会在下一轮全球化竞争中占据主动!

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