外骨骼的類型、功能，以及為何其採用進程持續停滯

穿戴一套外骨骼可能需要 110 個步驟。 2026年4月，德州大學埃爾帕索分校的工程師們在《PLOS One》期刊上發表了一項研究，測量了部署一款職業用外骨骼實際所需的步驟——共需39至110個操作步驟，耗時6.5至25分鐘，且失敗率高達49%。

業界的討論多集中在電池與重量上。這些確實是實際的限制因素，且情況正在改善。但這些因素並非決定使用者是否會在第六個月仍持續穿戴該裝置的關鍵——而市場早已透過實證驗證了這一點。

何謂外骨骼？

外骨骼是一種可穿戴框架，能在進行體力勞動時將負荷從人體轉移出去。被動式設計採用彈簧和彈性元件，無需動力來源；主動式設計則使用馬達和電池。以市場價值計，主動式系統佔據了大部分份額，而被動式系統則在工業人體工學應用中佔主導地位。

外骨骼是一種穿戴於身體上的結構，能將機械負載從肌肉和關節轉移至框架上。這點之所以重要，是因為根據美國材料與試驗協會（ASTM International）的數據，全球已有超過 80 家企業投入此領域，而買家目前尚無任何認證標誌可供比較。 對營運主管而言，實際影響在於產品規格表上的每項聲明，皆僅代表製造商的單方面說法。

該類別的首要爭議在於：裝置究竟是為穿戴者的動作提供額外能量，還是僅重新分配原本就存在的能量。

市場上實際存在的四類產品

被動式裝置會將穿戴者自身動作產生的能量儲存於彈簧或彈性元件中，並在需要時釋放。它們不會提供人體未產生的任何力量。 Comau 的 MATE-XB 完全無需電源即可承載高達 25 公斤的重量，而圖 1 中的四種工作類別則闡明了該設計相較於動力驅動型替代方案所處的位置。

被動式外骨骼與動力式外骨骼有何區別？

被動式外骨骼利用彈簧、彈性帶或配重來重新分配負載，且不含電池、馬達或電子元件。 動力外骨骼則利用馬達和感測器主動提供扭力，因此需要電池——根據 OxMaint 彙編的製造商規格（2026 年 2 月），Phoenix 型號在時速 1.1 英里下可運作約四小時，而 ReWalk 6.0 型號每次充電最多可運作八小時。 被動式外骨骼成本較低，在工業人體工學應用中佔主導地位；動力式外骨骼則能超越人體能力，在醫療復健領域佔據主導地位。

關於兩類產品的市場佔有率數據存在顯著分歧——《財星商業洞察》（Fortune Business Insights）預測2026年動力型佔有率為86.36%，而Fact.MR則預測約為60%——這是因為兩者的計算基準不同。但兩者均指向同一趨勢：以價值計算，動力型佔主導地位；而在工業設備部署方面，被動型則佔據主導地位。

各產業實際的部署情況

根據 ABI Research 的數據，製造業佔所有外骨骼出貨量與營收的 68%，而圖 2 所呈現的各產業細分數據，則顯示了各產業實際採購的類別。

此模式在每一行皆成立。當任務需要裝置提供人體無法產生的力量——例如在步態週期中抬起癱瘓的腿部——該裝置必須為動力型，且電池性能至關重要。若任務僅需將負荷從下背部轉移至髖部，則可由彈簧完成，無需耗電的電池。

眾所皆知的障礙

電池續航力是最常被提及的障礙，而廣為流傳的「四小時」這個數字確實有其來源。Phoenix 在平均步行速度下，續航時間約為四小時

根據 OxMaint 彙編的製造商規格（2026 年 2 月），其速度為 1.1 英里/小時。以相同基準計算，ReWalk 6.0 的續航時間最長可達八小時。四小時是電動續航時間的下限，而非該類別的標準。

較少被討論的電池問題在於性能退化，而非續航時間。 根據同一來源，鋰離子電池的容量在每日使用 12 至 18 個月內通常會下降約 20%——這意味著一款標稱續航時間為 4 小時的裝置，到了第二年實際續航時間將接近 3 小時，而診所實際能獲得的續航表現，取決於維護保養計畫而非產品規格表。

重量、舒適度與成本同樣是實質考量。2025年10月一項涵蓋49篇論文的系統性文獻綜述指出，採用率受限於不適感與貼合度問題、熱負荷，以及在動態環境中使用便利性不足等因素。 關於成本，根據《財富商業洞察》（2026）的資料，多數保險公司將醫療外骨骼歸類為實驗性或奢侈型裝置，而非必要醫療設備——這屬於給付分類問題，而非價格問題，且沒有任何工程上的進步能解決此問題。

上述各項問題都在積極解決中，且均有所改善。但這些因素都無法解釋被動型市場的現狀。

幾乎無人衡量的障礙

安全帽之所以普及，並非因為安全帽本身變得更好，而是當認證規範與雇主責任使不戴安全帽的代價高昂時，它才得以普及。外骨骼裝置雖以機器人名義銷售，卻被作為個人防護裝備（PPE）採用，而個人防護裝備的運作模式尚未被落實。

被動式外骨骼沒有電池、沒有充電週期，也沒有熱管理問題。Comau 的 MATE-XB 即使完全沒有電源，也能支撐高達 25 公斤的負載。如果電池容量是採用時的限制因素，被動式外骨骼早就無處不在了。但事實並非如此。

證據所指向的關鍵其實在於操作流程。在四小時的運作時間中，設置過程可能耗費長達 25 分鐘，而圖 3 將這兩者置於同一座標軸上進行對比。

一款標榜能節省體力的裝置，光是穿戴就可能需要 25 分鐘和 110 個步驟，而且近半數情況下都會失敗。 《PLOS One》的論文作者發現，那些需要身體測量、特殊工具以及依序操作的裝置，不僅耗時最長，失敗率也最高；而其設計要點十分明確：減少步驟、無需特殊工具、自對準連接，以及清晰的回饋機制。

貼合度是第二項未被量化的限制因素，其危險性遠高於單純的不舒適感。 根據發表於 arXiv（2025）的研究，穿戴者與裝置之間的人體測量學不匹配，會將部分輔助力轉化為寄生力——這意味著不合身的外骨骼不僅輔助效果較差，還會主動在身體原本不應承受的方向上施加負荷。 該研究同時指出，由於這種失效是「無聲的」，使用者往往無法察覺裝置是否穿戴不當。

第三個問題是效益會逐漸減弱。2026年5月發表於《公共衛生前沿》（Frontiers in Public Health）的一項研究發現，同一款在受控實驗室環境中能將肩部肌肉活動降低29%至41%的上肢裝置，在實地士兵中，其實用性與使用意願的評分卻僅屬中等。 實驗室療效與實地效能是兩種不同的衡量標準，而業界卻只著重宣傳前者。

沒有電池。採用率同樣存在天花板。

標準或設計：通往相同解決方案的兩條路徑

ASTM F48的立場：該類別尚無認證標誌

比洛特（Billotte）、洛（Lowe）與彼得森（Peterson）於2019年透過美國國家職業安全衛生研究所（NIOSH）及美國國家標準與技術研究院（NIST）闡述了標準相關論點：產品標準與認證的缺失，被視為業界實務中採用的障礙；儘管外骨骼不被視為傳統個人防護裝備（PPE），但它們同樣屬於可穿戴設備，且業界對其感興趣的動機在於預防傷害。

此立場有先例可循。ASTM 委員會

F48 成立於 2017 年，下設六個分委員會，涵蓋設計與製造、人因工程、任務執行、維護、安全及術語等領域。 該組織此後已核准 F3771 標準，這是一項數位人體建模標準，讓工程師能在製造外骨骼之前，先模擬其對人體的影響；此外，目前亦正以工作項目 WK89778 為編號，著手制定維護標準。 目前市場上約有80家企業，但其中沒有任何一家能提出安全主管所認可的認證標章。

德州大學埃爾帕索分校的觀點：障礙在於設計規範

《PLOS One》的研究則採取另一種路線。那些需要大量測量、專業工具、更多程序步驟及順序依賴性的裝置，不僅設定時間較長，故障率也更高，而解決方案在於設計師：減少步驟、消除工具與身體測量需求、內建自對準連接，並提供清晰的回饋。

這種立場具備標準論點所缺乏的數據支持，且能更快產生實質效果——製造商無需等待委員會審議，即可在下一版產品更新中立即採取行動。

這兩者實為從相反方向切入的同一解決方案。目前沒有任何標準要求必須測量或披露設定時間，因此當買家比較兩款裝置時，無法看到最能預測使用者是否會實際佩戴該裝置的變因。個人防護裝備（PPE）標準之所以強制要求進行合身測試，正是因為合身度決定了防護效果是否真實。 外骨骼裝置則不屬於該分類範疇，這正是為何目前既無資訊揭露要求，也未產生設計壓力——同時也解釋了為何在擁有 80 家企業且產品歷史長達十年的類別中，安全主管在採購前仍無法得知該裝置的穿戴所需時間。

這項發展進一步闡明：

• 人工智慧機器人如何運作：本專題探討機器人能力的運作機制，包括為何決定部署與否的限制因素是

極少與資料表上所列的數值相符。

協作機器人與傳統機器人：協作機器人的真實定義及其定位：協作機器人曾面臨相同的分類問題，而 ISO 10218-2:2025 標準透過將「應用」而非「機器」作為評估單位，成功解決了此問題。

機器人不會搶走你的工作——它們只會接手那些曾對你造成傷害的工作環節：預防傷害是多數企業採購工業外骨骼的明示目的，而從任務層面來看，便能釐清該裝置實際上旨在承接職務中的哪些部分。

這110個步驟正是需要執行的數量。根據《公共衛生前沿》（Frontiers in Public Health）的研究，一款在實驗室中能將肩部肌肉活動降低 29% 至 41% 的裝置， 根據《公共衛生前沿》期刊的研究，這台裝置確實達到了其設計目的——但若一名勞工必須完成多達 110 個操作步驟才能獲得此效益，且失敗率接近一半，那麼他會在第三天就找到不這麼做的理由。電池技術將會持續進步，因為背後有全球電池產業的支持。 機身將持續變輕，因為材料科學同樣在進步。然而，這兩股推動力都未作用於背帶系統、貼合範圍或扣具數量上，因為當前市場上沒有任何機制獎勵這方面的改進——沒有標準要求這項測量，沒有買家提出這項需求，也沒有產品規格表包含這項數據。 自 2023 年起，Comau 的 MATE-XB 即使不裝電池也能支撐 25 公斤的重量。被動式機器人領域已經突破了眾人常談的限制，卻仍撞上了同一道壁壘，這正是目前最明確的證據，顯示這道壁壘究竟位於何處。

常見問題

1. 何謂外骨骼？

外骨骼是一種可穿戴的框架，能將機械負荷從人體的肌肉和關節上轉移出去。它可以是被動式的，利用彈簧和彈性元件來重新分配穿戴者自身的能量；也可以是動力驅動式的，利用馬達和電池來提供人體無法產生的力量。 根據美國材料與試驗協會（ASTM International）的資料，全球有超過 80 家企業從事此領域的研究與開發。

2. 外骨骼的主要類型有哪些？

外骨骼首先依動力來源分類，其次依身體部位分類。被動式背部支撐與手臂支撐裝置在工業人體工學領域佔主導地位；動力式下肢裝置則在臨床復健與行動輔助領域佔主導地位；動力式全身系統則應用於重物搬運及國防後勤領域。 根據 Grand View Research（2026）的資料，Comau 的 MATE-XB 是一款無需動力來源的被動式背部支撐裝置，最大承重可達 25 公斤。

3. 外骨骼的電池續航力有多長？

動力外骨骼的單次充電使用時間通常約為四至八小時。根據 OxMaint 彙編的規格（2026 年 2 月），Phoenix 在平均步行速度為 1.1 英里／小時的情況下，續航時間約為四小時；而 ReWalk 6.0 則可達八小時。 鋰離子電池的容量在每日使用 12 至 18 個月內，通常會衰退約 20%。被動式外骨骼則無需電池。

4. 外骨骼的用途為何？

工業用外骨骼用於輔助高空組裝作業、重複性搬運及物料處理——根據 ABI Research 的數據，製造業佔所有外骨骼出貨量及營收的 68%。 醫療用外骨骼用於中風或脊髓損傷後的步態復健；Ekso Bionics 報告指出，其 EksoNR 產品可將治療時間縮短多達 30%。國防應用則側重於後勤運輸的負重任務。

5. 為何外骨骼尚未被更廣泛採用？

最常被提及的障礙是設置負擔。德州大學埃爾帕索分校於 2026 年 4 月發表於《PLOS One》的一項研究發現，職業性

外骨骼裝置在組裝、穿戴、脫下及收納的過程中，需經過 39 至 110 個操作步驟，耗時 6.5 至 25 分鐘，且故障率高達 49%。 一項針對2025年10月發表的49篇論文所進行的系統性範圍性文獻回顧，亦指出外骨骼存在不適感、貼合度問題、熱負荷，以及在動態任務中可用性受限等問題。

6. 外骨骼的價格是多少？保險是否涵蓋？

成本因類別而異，被動式工業裝置的價格遠低於動力醫療系統。根據《財富商業洞察》（2026年）的報告，保險是醫療應用的主要障礙——大多數保險公司將醫療用外骨骼歸類為實驗性或奢侈裝置，而非必要醫療設備。部分製造商已推出租賃和訂閱模式，以替代直接購買。

7. 外骨骼裝置真的能預防傷害嗎？

關於減輕負荷的實驗室證據十分充分；但關於預防傷害的實地證據則較為薄弱。《公共衛生前沿》（Frontiers in Public Health）的一項研究（2026年5月）記錄顯示，在受控條件下，肩部肌肉活動減少了29%至41%，而同一款裝置在實地使用中的實用性評價僅為中等。 根據 arXiv 的一項研究（2025 年），不合身的裝備可能使情況惡化——人體測量學上的不匹配會將輔助力轉化為寄生力，使身體在非預期方向上承受負荷。