台湾在行动装置的发展已有了不错的成绩，

随着智慧衣与外骨骼的技术不断突破，

台湾的创新研发势必将写下历史新页。

研发创新的目的与用途千百种，然而唯有以人为本的创新研发，才能彰显其真正的价值。在千变万化的创新品项中，有两项值得关注的技术，分别是智慧衣与外骨骼。皮肤与骨骼分别是人体内外重要的两项器官，而透过科技的辅助，智慧衣与外骨骼将能从内而外，提供人们更进一步的科技新体验。

你的第二层皮肤

2015年终于到了，对于部分六年级生来说，2015年是个再熟悉不过的年份，因为早在过去的电影《回到未来》当中，就已经刻画出了2015年的科技场景。在这部电影中，2015年的街头，有会飞行的滑板、能在天上跑的车子、有立体的街头广告、还有能自动调整以符合身材的智慧衣和智慧鞋，甚至在衣服湿了之后，还能自动烘干呢。

图一 : 20年前的电影早已刻画出2015年的智能衣概念。

图二 : 过去衣服讲究美观与舒适，但透过电子纺织技术，还要加入智能的元素。

图三 :

这部老电影能在20多年前就预言未来将发生的场景，尽管手机等现代化的行动装置并没有在片中准确地预测，不过包括悬浮滑板、飞行车、立体看板等，事实上目前都已经有相关的原型产品，并持续的研究改进中。

至于智慧衣，相关研究发展其实都没有停止过。从最早期智慧衣大多都是普通的衣服外嵌一个软性显示器，搭配一个小型的嵌入式系统，来提供相关的应用操作性。简单说，大概就是一件衣服外加一个小电脑的概念。而未来的智慧衣，整体当然也离不开这样的范畴，只不过这部嵌入式电脑与衣服本体之间，将透过电子纺织的技术，让彼此更为紧密融合。

智慧衣其实就是一部穿戴式电脑，其基本元素除了具有一个硬体CPU之外，还要有能自行设定功能的软体系统，并具有联网装置，最重要的是有GPS、RF等不同用途的感测晶片。由于半导体技术与纺织技术都拥有悠久的发展史，两者一但结合，势必将激发出令人惊艳的火花，这也是电子纺织技术之所以受到注目的原因。未来的服装，将不再只是用于保暖与美观，而是兼具生理监测、健康机能、休闲娱乐、无线连结等功能的智慧衣。

电子纺织开启智慧衣新页

事实上，自从穿戴式电子风潮由Google、三星等厂商带起之后，经过一两年的酝酿，许多穿戴式装置如智慧手表、智慧眼镜等，都已经有商用化产品问世，而市场也一直都在探索下一个会火红的穿戴式装置将是什么，智慧衣势必将成为下一波穿戴装置的主力，也将是台湾创新研发的新动力。特别是台湾身为纺织大国，又是电子重镇，两者早已分别在国际市场闯出名号，若能结合两者能量，打造电子纺织的新未来，将为台湾带来更宽广的视野与商机。

目前台湾已有相关业者投入电子纺织的研发，AIQ早于2008年就已经开始透过不锈钢纤维材料来发展电子纺织，至于财团法人纺织产业综合所也透过材料、电子、感测器的共同结合，来创造纺织产业的新价值。随着更多的创意与实用性不断加入，电子纺织预期将打开一片智慧衣的光明未来。

观察目前人们的每日生活，可以一日不用手机、不上网路，但除了洗澡外，却不能一刻不穿衣服，其重要性就等同于人类的第二层皮肤。比起智慧眼镜、智慧手表等穿戴装置，智慧衣将更容易让消费者愿意去穿上它。当然，所有穿戴装置终将都得面对一样的宿命，也就是如何让消费者能持续穿戴着，而不卸下。

图四 : 外骨骼的概念在各种军事用途中，早已不是新鲜事。

图五 :

或许，要像是电影场景中那样，衣服湿了会自动烘干、自动调节大小来符合不同使用者的身材，就现阶段的智慧衣较难达成。某种程度上，智慧衣的定位，比较像是一种机能衣。为了让更多消费者愿意穿上它，智慧衣除了具备比较基本的凉感与保暖功能之外，甚至加入侦测心跳、体温、呼吸、血压等医疗功能。让衣服不只是衣服，赋予更多的新价值，甚至能为消费者解决生活上的问题，才是台湾致力发展智慧纺织的最重要目的。

你的钢铁骨架

一般的动物包括人类，身体的结构都是肉包骨，骨骼都是长在里面支撑起整个身体。近年来，已经有部分电影将螃蟹这种外骨骼的概念套用在人们身上，例如用钢铁衣技术来提供更强的行动力与保护力。而在现实生活中，钢铁衣的已经逐渐不再只是未来式，而是在许多地方都已经可以开始看到这种技术迈向商业实用化。

用钢铁结构来打造外骨骼，主要的目的有两种：一是让残疾人士成为正常人，二是让正常人成为超人。事实上，在这种外骨骼看似酷炫的外型背后，其实存在着许多问题，由于是要支撑整个身体，因此外骨骼结构多由钢铁所打造，整个骨架将会十分沉重，这也将对使用者造成某种程度上的行动限制，这使得这种钢铁骨架目前多半还是优先针对特殊用途来进行设计。

对于残疾人士来说，由于本身已经行动不便，甚至根本无法移动，目前常见的方式是以轮椅等方式来进行快速的移动。然而轮椅顶多只能协助残疾者移动位置，若是希望能让这些人重新站起来，甚至能靠自己步行，这就得藉由外骨骼来完成目标。

目前许多企业都开发出类似功能的仿生套装，也就是针对残疾者所设计的外骨骼，能让瘫痪的使用者完全站起来，并藉由向前倾的重量感应，来进行往前跨步的动作。这样的技术，能让残疾、瘫痪或年长的使用者完全站立行走，尽管速度不快，但对于医疗复健或居家活动来说却有非常大的帮助，也带给这些使用者更大的自信，让他们的日常生活能更贴近一般正常人的生活方式。

至于另一种用途，则是要让正常人能拥有超人的能力。近年来已有许多电影以钢铁衣为题材，强调让一般人穿上之后，就能发挥无比的力量，还能飞天遁地、坚固无比。然而这仅止于电影情节，现实生活中的外骨骼，当然无法做到这样的程度。现阶段外骨骼较为实际的应用，一是粗重工作上的辅助器材，另一则是军事相关的用途。

例如要搬动重物时，穿上类钢铁衣的外骨骼机器人，单一人力就可以用于搬运庞大的货量，对于人力的精简与成本的控管都会有相当大的帮助。至于在军事用​​途方面，穿上外骨骼可让军人在长途行军时更省力，射击时更精准，战斗时更强大，也能大幅减少地面战斗人员的伤亡。

为了让更多消费者愿意穿上，智慧衣除了基本用途外，甚至加入医疗功能。让衣服不只是衣服，赋予更多的新价值。

图六: 　外骨骼能让残疾人士变正常人，让正常人变成超人。

再造外骨骼新价值

现有的辅助工具对于行动不便的人士来说，存在着包括设备过重、效率不好等问题。目前全球许多厂商都已经纷纷投入研发外骨骼相关技术，而台湾也在相关研究方面也缴出了不错的成绩，例如工研院便积极投入开发相关技术，来改进现有设备的问题。研发重点在于结构轻量化、高效能驱动模组，以及适应性步态控制等，目的在于提供更优质平价的外骨骼行动辅具，让更多需要的残疾人士受惠。

图七 : 穿上外骨骼，走路变得健步如飞，轻松多了。

目前工研院已经着手开发结构轻量化金属与碳纤维异质接合技术，进行结构与驱动模组的整合设计，并透过低人力、低投资的制程来降低生产费用。此外，为了提高行走效率，工研院也开发了多操作点驱动模组，提供外骨骼机器人不同情境下的扭力，来加快行走速度。而在拟人化方面，外骨骼将与使用者更融为一体，让使用者能更接近一般正常人的行走姿态与步调，甚至还能上下楼梯等。这些技术未来投入商用化之后，势必能为台湾带来更高的创新价值。

结语

随着行动装置的发展，这一两年来，穿戴式设备也随之兴起。从智慧衣到外骨骼，其实某种程度来看，也都属于穿戴式设备的范畴。台湾在行动装置的发展已经有目共睹，未来随着电子纺织与外骨骼的发展所有突破，相信还能再次打开台湾创新研发世界能见度。