康复机器人

发布时间:2015-11-16

  在我国,每年因事故、疾病、灾害等原因造成丧失部分肢体运动功能的人达数百万。

  仅以中风患者为例,根据卫生部2010年《中国卫生统计提要》显示,我国每年新发中风患者200万,中风存活后的病人约60-80%有不同程度的残疾,肢体残缺不仅影响患者的生活与工作,也给患者家庭和社会带来沉重负担。

  帮助患者重新恢复肢体运动功能的有效途径之一,便是康复训练。传统的康复方式主要是医师针对患者进行“一对一”甚至“多对一”的辅助作业疗法,这既费时、费力,而且花费巨大,普通患者难以承受。

  机器人能胜任长时间重复性运动辅助工作,而且对施加于患者身上的力可以灵活控制,机器人用于辅助康复训练,能极大节约成本,提高康复效率,为广大普通患者带来福音。

  沈阳自动化所康复医疗项目组长期致力于康复机器人理论、技术与系统研究,自主研发了多套先进康复机器人系统。

  上肢镜像康复机器人具有3个主动自由度,可以对上肢肩关节和肘关节进行康复训练。这款机器人的最大特点是,融合了镜像疗法,即通过视觉系统获取患者一侧运动,用于控制机器人带动另一侧运动,同时利用镜像技术对双侧运动的视觉反馈效果进行处理,患者在屏幕观察运动过程,会产生自己双侧自主运动的错觉,从而有助于患者神经运动通路的重塑。该机器人对于单侧运动障碍患者(如偏瘫)有良好的辅助康复效果,目前该系统已在医院进行患者体验测试。

机器人镜像康复技术

患者测试体验

上肢7自由度外骨骼康复机器人

  图中这款上肢7自由度外骨骼康复机器人,其关节自由度配置与人体相匹配,其中肩关节3个自由度、肘关节2个自由度、腕关节2个自由度,机器人的前臂和腕部连杆长度可调,适用于不同体型患者。

  另外,该机器人输出转矩及关节运动范围可以满足体重100Kg以内成人的应用需求。

  机器人的关节和连杆布置了力传感单元,可以实时记录患者和机器人的交互力,保证患者安全,而医师可以根据患者的体质设置不同的训练模式和运动轨迹。

下肢外骨骼康复机器人

下肢外骨骼康复机器人穿戴测试

  下肢外骨骼康复机器人由左右两条外骨骼腿、辅助拐杖组成。单条外骨骼腿有5个自由度,其中髋关节屈/伸和膝关节屈/伸是电机驱动的主动自由度,运动范围是髋关节屈伸-15°~50°,膝关节0°~60°。外骨骼本体采用铝合金制造,通过腰部、大腿及小腿采用绑带与人体连接,可以承载体重在100KG以下的患者,各关节的运动速度与运动幅度可以根据患者体质调节。

  该机器人可以针对患有下肢运动障碍的病人提供康复训练,也可以对患者提供行走助力。(图文:机器人学研究室康复医疗项目组)


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