康复机器人发展现状

康复机器人的研究现状分析

发表时间：2016-03-09T10:42:50.787Z 来源：《健康世界》2015年21期 作者： 崔迪

[导读] 宁波工程学院 康复机器人的研究与开发日渐白热化，在医院、社区或家庭中的应用也越发普遍，本文就面向神经康复的康复机器人或相关设备的发展历程及研究现状进行了全面深入的分析。

宁波工程学院 浙江宁波 315201

摘要：目前，康复机器人的研究与开发日渐白热化，在医院、社区或家庭中的应用也越发普遍，本文就面向神经康复的康复机器人或相关设备的发展历程及研究现状进行了全面深入的分析。

关键词：康复；机器人；脑损伤

康复机器人可分为辅助性和治疗型两种。辅助型康复机器入主要用来帮助老年人和残疾人更好地适应日常的工作和生活，部分补偿了他们弱化的机体功能；治疗型康复机器人用来帮助患者恢复机体功能。目前，康复机器人的研究主要集中在康复机械手、智能轮椅、康复

治疗机器人以及家庭和单位之间的交互设备及智能控制界面等几个方面。

康复机器人的研究从上世界80年代发展至今已有30余年的历史，目前较为知名的康复机器人产品有以下几种：

1.MIT_Manus[1]是比较经典的上肢康复机器人，在1995年由美国麻省理工大学研制，该机器人采用了阻抗控制，实现了康复训练的安全性和平稳性，其中，InMotion 是它的临床应用版本，从图1可以看出该机器人是末端式康复机器人，在水平范围内能够自由活动，具有多

种训练模式，通过显示器显示当前任务，以及提供使用者操作提示和信息反馈。

2.Arm Guide[2]，该康复机器人也是一种末端式康复机器人，如图2所示，可以看出该康复机器人结构较为简单，因此造价成本相对较低，考虑到到达运动时日常生活中最为常用的运动，该康复机器人的设计就是为了锻炼到达运动，使用者的手臂被固定在康复机器人上，

可以在限制的轨迹上反复进行到达运动的训练，而且该康复机器人配备了六自由度的力传感器，可以实时获取患者的力信号，并通过显示

机器人产业发展现状

机器人与智能装备产业是高度集成微电子、通信、计算机、人工智能、控制和图像处理等学科最新科研和产业成果的前沿高新技术产业，是拟建的江苏省（常州）工业技术研究院的服务的产业核心和研发的产业立足点。直接影响生活最优化和智能化的机器人技术是机器人与智能装备产业的技术核心，推进着未来机器人与智能装备领域的科技创新力和产业竞争力。

机器人技术是一种是以自动化技术和计算机技术为主体、有机融合各种现代信息技术的系统集成和应用。经过半个多世纪的发展，机器人技术在工业生产领域得到了广泛的应用，极大地提升了生产品质并成功解放了劳动力资源。作为高技术领域中重要的前沿技术之一，机器人技术具有前瞻性、先导性的特点，对学术研究、产业升级、培养创新意识、保障国家安全、引领未来经济社会的发展有着十分重要的作用。目前，相关领域的技术突破，从根本上为提升机器人技术的学术研究提供了必要的支持，为机器人的应用范围拓宽了道路，已涵盖国防、航空航天、工业生产、服务、老人康复、教育甚至普通家庭生活，一场新的机器人技术研究高潮和发展契机业已到来。

机器人技术毫无疑问是未来的战略性高技术，充满机遇和挑战。目前，国际上机器人市场大概有80亿至100亿，其中工业机器人占的比重最大。2025年，整个机器人市场将达到500亿，服务机器人从原来的300多万台增加到1200多万台，特种机器人（如：排爆机器人、医疗机器人等）的呼声也越来越高。另外，微软等IT企业，丰田、奔驰等汽车公司，甚至还有家具、卫生洁具企业都纷纷参与机器人的研制。

美国和日本多年来引领国际机器人的发展方向，代表着国际上机器人领域的最高科技水平。目前，日本除了比较关注特种机器人和服务机器人以外，还注重中间件的研制。然而，近年来日本基本上在做模仿性的工作，突破性技术比较少。而美国在机器人领域的技术开发方面，一直保持着世界领先地位。再有，美国主要做高附加值的产业，比如军用机器人，目前世界销售的9000台军用机器人之中，有60%来自美国。比如：美国最近研制成功的Big Dog军用机器人，能负重100公斤，行进速度跟人相当，每小时达到五公里，还能适应各种地形，即使是在侧面受到冲击时也能保持很好的系统稳定性。 在各种机器人中，工业机器人应用较早，发展最为成熟。同时，技术的不断进步一直在牵引着机器人学科的发展，使机器人的应用领域从工业机器人扩展到特种机器人和服务机器人等。机器人技术也正越来越深刻地影响着我们的生活。机器人不但将在工厂、实验室与人一起工作，还将在车站、机场、码头、交通路口为人们指引路径、回答问题、帮助行人。机器人还将步入千家万户，为老人端茶送水，护理伤病人等等。未来机器人将会越来越广泛地进入人类社会，人类对机器人的依赖会如同现时对待计算机一样，即使是短时间的离开都可能会造成很大不便。

1 国内外机器人发展的现状及发展动向

机器人技术毫无疑问是未来的战略性高技术，充满机遇和挑战。目前，国际上机器人市场大概有80亿至100亿，其中工业机器人占的比重最大。2025年，整个机器人市场将达到500亿，服务机器人从原来的300多万台增加到1200多万台，特种机器人（如：排爆机器人、医疗机器人等）的呼声也越来越高。另外，微软等IT企业，丰田、奔驰等汽车公司，甚至还有家具、卫生洁具企业都纷纷参与机器人的研制。

美国和日本多年来引领国际机器人的发展方向，代表着国际上机器人领域的最高科技水平。目前，日本除了比较关注特种机器人和服务机器人以外，还注重中间件的研制。然而，近年来日本基本上在做模仿性的工作，突破性技术比较少。而美国在机器人领域的技术开发方面，一直保持着世界领先地位。再有，美国主要做高附加值的产业，比如军用机器人，目前世界销售的9000台军用机器人之中，有60%来自美国。比如：美国最近研制成功的Big Dog军用机器人，能负重100公斤，行进速度跟人相当，每小时达到五公里，还能适应各种地形，即使是在侧面受到冲击时也能保持很好的系统稳定性。

在各种机器人中，工业机器人应用较早，发展最为成熟。同时，技术的不断进步一直在牵引着机器人学科的发展，使机器人的应用领域从工业机器人扩展到特种机器人和服务机器人等。机器人技术也正越来越深刻地影响着我们的生活。机器人不但将在工厂、实验室与人一起工作，还将在车站、机场、码头、交通路口为人们指引路径、回答问题、帮助行人。机器人还将步入千家万户，为老人端茶送水，护理伤病人等等。未来机器人将会越来越广泛地进入人类社会，人类对机器人的依赖会如同现时对待计算机一样，即使是短时间的离开都可能会造成很大不便。

机器人化是先进制造领域的重要标志和关键技术，针对先进制造业生产效率提高的诸多瓶颈问题，尤其是在汽车产业中，机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造(冲压、压铸、锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中，机器人都已逐步取代了人工作业。目前汽车制 2 造业是所有行业中人均拥有机器人密度最高的行业，如2004年德国制造业中每1万名工人中拥有机器人的数量为162台，而在汽车制造业中每1万名工人中拥有机器人的数量则为1140台；意大利的这一数值更能说明问题，2004年意大利制造业中每1万名工人中拥有辅助操作的机器人数量为123台，而在汽车制造业中每1万名工人中机器人的拥有数量则高达1600台。

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儿童康复机器人应用现状及发展趋势概论

作者：樊炎军

来源：《科学与信息化》2020年第24期

摘 要 在我国临床应用中成人康复机器人得到了广泛的普及，然而儿童康复机器人还处于初步应用阶段。康复机器人在治疗脑瘫儿童上肢和下肢康复过程中取得显著效果，具有互动新的人形机器人更是能够陪伴患有孤独症的儿童，为了能够实现儿童康复的要求，在儿童康复机器人的发展中与时俱进地增加虚拟现实等训练技术和模式，然而这样却会产生安全问题和成本高等现象。本文就儿童康复机器人的应用现状和发展趋势进行分析。

关键词 儿童康复;机器人;应用现状;发展趋势

在医疗事业中，康复机器人是非常重要的医疗工具，在最近十几年时间内，针对成人康复治疗中广泛应用康复机器人，虽然其已得到一定的发展，但是在儿童康复治疗中，机器人的应用还比较晚，本文主要是针对儿童康复机器人的实际使用情况和未来发发展趋势进行探讨[1]。

1 儿童康复机器人的应用现状

1.1 脑瘫儿童康复治疗中的应用

儿童康复治疗中，脑瘫病症主要是在儿童的婴幼儿和胎儿时期脑的发育因下颌损伤导致儿童的姿势出现异常、运动有障碍，同时也可能出现癫痫、智力低下、感知觉障碍、心理异常、肌肉骨骼异常等问题，这些都会导致儿童出现残疾问题，脑瘫的发病率大概是千分之二。大部分患有脑瘫疾病的儿童会出现步行障碍，所以在治疗中主要是对患病儿童进行下肢功能的改善，使其通过训练能够独立行走，提高患病儿童的生活质量。在儿童下肢康复机器人的应用，主要是在患病儿童的腿部固定机械臂，然后通过电脑记性控制，促使儿童在跑台上进行训练，运行系统还包括智能驱动系统以及控制髋和膝关节运动的关节驱动系统，在实际的康复训练中，治疗师从旁帮助患儿进行机械臂力度、跑台速度、支持体重程度的控制;若是脑瘫患者出现认知上的落后现象或者是并发精细动作出现功能障碍，那么主要是使用上肢康复机器人进行治疗，通过对患儿进行训练任务的规划，辅助患儿进行运动，同时也会对患儿的瘫痪关节进行作用力的施加，这样能够确保患儿的肢体整体进行运动，从而改善患儿的认知水平和上肢功能。