智能上肢反馈康复训练系统(智能上肢机器人)

2024年上肢综合训练器市场发展现状1. 引言上肢综合训练器是一种用于训练和加强上肢肌肉的设备，它可以帮助人们提升手臂、肩膀和背部的力量和灵活性。

随着人们对健康意识的增强和健身热潮的兴起，上肢综合训练器市场也呈现出不断增长的趋势。

2. 市场规模和趋势近年来，上肢综合训练器市场不断扩大。

根据市场调研报告显示，全球上肢综合训练器市场规模预计将在未来几年内以每年10%的速度增长。

这主要归因于以下因素：2.1 健身热潮近年来，健身热潮席卷全球，人们越来越重视身体健康和形体塑造。

上肢综合训练器作为一种高效的健身器材，受到了越来越多健身爱好者的青睐，推动了市场的发展。

2.2 老龄化人口增加随着人口老龄化程度的加深，老年人对健康的关注度也越来越高。

上肢综合训练器不仅可以帮助老年人增强肌肉力量，改善关节灵活性，还可以预防和延缓肌肉骨骼疾病的发生，因此对老年人来说，上肢综合训练器成为了重要的健康辅助设备。

2.3 科技创新随着科技的不断进步，上肢综合训练器也在不断创新。

新型的上肢综合训练器采用了智能化设计，通过传感器和电子装置实时监测用户的运动状况，并提供针对性的训练方案。

这些科技创新使得上肢综合训练器更好地适应用户需求，提高了训练效果，增加了市场的吸引力。

3. 市场竞争格局目前，上肢综合训练器市场竞争激烈，主要存在以下几个类型的竞争对手：3.1 健身器材制造商许多大型健身器材制造商纷纷推出自己的上肢综合训练器产品线。

他们利用自身在健身器材领域的优势和品牌知名度，积极开拓上肢综合训练器市场。

3.2 专业健身器材供应商除了一些大型制造商外，还有不少专门从事健身器材供应的公司专注于上肢综合训练器市场。

他们通过与健身房、私人健身教练等渠道的合作，将产品推向市场，并提供相应的售后服务，与客户建立紧密的合作关系。

3.3 互联网健身品牌随着互联网的发展，一些健身品牌通过线上销售模式打入了上肢综合训练器市场。

他们通过线上渠道的广泛覆盖和价格优势，吸引了一大批消费者。

上肢康复机器人的研究上肢康复机器人是一种能够辅助患者进行上肢康复训练的机器人系统，旨在帮助患者恢复手臂、肩膀等上肢肌肉功能，并提供康复过程的监测和评估。

随着近年来康复机器人技术的快速发展，上肢康复机器人在康复医学领域受到了越来越多的关注和研究。

上肢康复机器人主要通过模拟人体上肢运动的方式，向患者提供不同程度的力量、力矩支持和移动指导，以促进上肢肌肉的康复训练。

它可以帮助患者进行肌肉训练、关节活动、手握能力恢复等多个方面的康复训练，提高患者的活动能力和生活质量。

研究表明，上肢康复机器人与传统的人工物理治疗相比具有以下几个优势。

首先，机器人系统能够提供精确的控制和力矩支持，可以根据患者的康复进展进行动态调整，使训练更加个性化和有效。

其次，机器人可以重复进行康复训练，避免了传统治疗中医师助力的主观性和风险性，使康复训练更加安全和可靠。

此外，机器人系统还能够记录和存储患者的康复数据，为康复进程的评估和分析提供了有力的工具。

在上肢康复机器人的研究中，主要包括机械设计、控制算法和康复训练的评估等方面。

机械设计是研究的基础，主要涉及机器人的结构设计、传动系统、力传感器等方面。

控制算法是机器人运动实现的关键，通过实时监测患者的运动状态和力矩需求，控制机器人的运动和力矩输出。

康复训练的评估是判断机器人康复效果的重要指标，可以通过记录患者的运动范围、速度、精准度等数据，分析患者的康复情况并随时调整训练方案。

在机器人结构设计方面，研究者提出了多种不同的方案。

例如，可穿戴式机器人适用于重度偏瘫患者，其结构类似于肩关节外骨骼，可以通过电机和传感器实现对上肢运动的辅助和控制。

桌面式机器人适用于轻度至中度偏瘫患者，可通过桌面上的操纵杆或触摸屏进行操控。

另外，还有些机器人设计为具有可调节高度和角度等功能的移动式机器人，可以适应不同患者的需求和康复阶段。

在控制算法方面，研究者采用了多种方法来实现机器人的运动控制。

PID控制是一种常用的方法，可以根据患者的运动需求实现力矩的协调输出。

山东医药2020年第60卷第32期上肢智能反馈训练在颅脑外伤后认知功能障碍患者治疗中的应用效果观察徐倩，翟佳佳，韩珍真，王梁,朱冬燕，郭冠兰,黄志东南通大学第二附属医院，江苏南通226000摘要：目的观察上肢智能反馈训练对颅脑外伤后认知功能障碍患者认知功能、上肢功能及日常生活活动能力的影响。

方法将50例颅脑外伤后认知功能障碍患者按随机数字表法分为观察组及对照组各25例。

两组均给予脑电仿生电刺激治疗及常规康复训练，观察组在此基础上辅以上肢智能反馈训练。

分别于治疗前和治疗8周后采用简易精神状态量表(MMSE)、洛文斯顿认知评定量表(LOTCA)评价认知功能，采用简易上肢机能检查方法(STEF)评价上肢功能.Barthel指数评定量表(BI)评价日常生活活动能力。

结果治疗后两组MMSE、LOTCA、STEF,BI评分较治疗前提高,且观察组高于对照组(Pl<0.05)；观察组LOTCA评分中的空间知觉、思维操作、注意力单项评分高于对照组(P l<0.05)。

结论在脑电仿生电刺激治疗及常规康复训练基础上辅以上肢智能反馈训练男总够显著改善颅脑外伤后认知功能障碍患者的认知功能，提高上肢功能及日常生活活动能力。

关键词：颅脑损伤;认知障碍;上肢;机器人doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2020.32.019中图分类号:R741.05文献标志码:A文章编号：1002-266X(2020)32-0071-04颅脑外伤是因暴力作用于头部，导致颅骨、脑膜、脑血管和脑组织损伤，引起相关神经功能障碍如意识水平降低、记忆缺失、运动感觉障碍等［］。

随着我国交通运输业、建筑行业高速发展及各种刺激性体育运动的出现，各种意外事故越来越多,颅脑外伤的发生率和致残率也越来越高⑵。

颅脑外伤患者术后大多病情比较稳定，除躯体功能残疾外，常伴有认知功能障碍［］。

认知功能障碍可严重阻碍患者康复治疗进程，影响患者的日常生活和工作。

基于Arduino的轮椅式上肢康复训练系统的设计与开发- 156 -第12期2019年6⽉No.12June，20191 研究背景及意义脑卒中是发病率、致残率和死亡率都⾼的多发病症，是危害⼈类健康的最主要疾病之⼀。

在脑卒中患者中，因为脑卒中导致终⽣残疾的⾼达86.5%，导致⽣活不能⾃理的⾼达42.3%。

在这些脑卒中患者中，肢体功能障碍是最常见的病理表现，⽽上肢功能障碍会给⽣活造成诸多不便。

上肢康复训练机器⼈是⼀种常⽤的上肢功能康复训练的智能设备，可以帮助上肢功能障碍患者完成各种轨迹上肢康复训练。

与⼈⼯治疗相⽐，这种康复机器⼈能够承受的⼯作强度⾼，且性能稳定，可持续提供⾼强度且科学准确的康复治疗，⽽不须考虑治疗师的技能和疲劳程度[1]。

2 康复装置结构设计本设计的上肢康复训练装置在运动实现上设计为：使肩关节可以完成⽔平⾯内的肩关节内收外展运动和⽮状⾯的屈伸运动，使肘关节可以完成⽮状⾯的屈伸运动，使腕关节的屈伸和侧弯运动均可以由肩关节运动和肘关节运动带动。

经过查阅资料和计算可知上肢康复训练装置的设计要求如表1所⽰。

表1 上肢康复训练装置设计要求要求项⽬设计要求康复装置⾃由度3（肩关节内收外展、肩关节屈伸、肘关节屈伸）适应⾼度/mm 1 500~1 800适应⼤臂长度/mm 270~340适应⼩臂长度/mm 200~270肩关节内收外展范围20°~﹣70°肩关节屈伸范围﹣45 °~ 45°肘关节屈伸范围0 ~90°本⽂设计的步进电机驱动上肢康复训练装置安装在轮椅的右侧扶⼿上⽅，上肢康复训练装置需要安装在⼀个固定平台上进⾏康复训练，即将装置安装在轮椅上。

上肢机械臂外⾻骼的结构如图1所⽰，其中，1为肩关节内收外展驱动步进电机，可以驱动肩关节完成﹣70°~20°范围内的内收外展康复运动。

2，3为肩关节屈伸运动驱动连杆，在2，3连杆的共同作⽤下，肩关节可以完成﹣45°~ 45°范围内屈伸运动。

肢体智能反馈训练系统和作业治疗在偏瘫患者上肢功能障碍中的应用作者：李云杨小燕李妙玲来源：《中国实用医药》2013年第08期【摘要】目的探讨上肢康复机器人联合作业治疗能否可效地促进偏瘫患者功能障碍的上肢康复。

方法对照组采用康复作业治疗技术进行治疗；观察组在此基础上增加肢体智能反馈训练系统A2辅助训练。

两组疗程均为2个月。

采用简式FuglMeyer量表（FMA）评定患者上肢的综合运动功能；采用巴氏指数（BI）评定日常生活活动能力。

结果两组患者治疗后的FMA和BI评分均较治疗前显著提高（P【关键词】肢体智能反馈训练系统A2；作业治疗；偏瘫；上肢功能障碍；治疗作者单位：330039南昌大学第三附属医院康复医学科脑卒中50%以上的患者残存患侧上肢失能，传统康复治疗为治疗师对患者进行康复训练，其效率和强度难以均衡，故疗效参差不齐。

肢体智能反馈训练系统A2（广州一康）是改善脑卒中偏瘫患者上肢功能障碍的新手段，其能准确完成患者瘫痪肢体高强度及任务相关性训练。

临床研究表明，其对脑卒中急性期和慢性期的上肢运动功能障碍有良好的疗效[1，2]，但国内临床应用仍处于起步阶段。

本研究应用临床随机对照研究的方法，观察上肢康复机器人联合作业治疗对偏瘫患者上肢功能障碍的疗效，以期提出有效的康复治疗方案。

1资料与方法11一般资料选取2010年11月至2011年11月本院神经内科和康复医学科收治的脑卒中后偏瘫患者85例，将其按脑梗死和脑出血分层，然后将各层患者以区组随机化的方法纳入到观察组和对照组。

两组患者在性别、年龄、发病类型、病程等方面差异均无统计学意义（P>005）（见表1）。

患者入选标准：①符合1995年全国第四届脑血管病学术会议通过的各类脑血管病诊断要点[3]，并经CT或MRI检查证实。

②初次发病或既往有脑卒中病史但未遗留神经功能障碍。

③年龄小于78岁。

⑤能配合康复医师与治疗师进行康复训练。

⑤排除言语理解和认知功能严重障碍者。

上肢智能反馈康复等速训练器技术参数数量：1套预算：19.8万元1.★通过力反馈技术进行上肢运动功能训练。

包括等速训练，助力训练，主动训练，抗阻训练等。

包含针对儿童的运动控制训练方案。

2. 丰富的上肢康复分析功能。

包含上肢肌力、关节活动范围分析等多种分析功能。

3. ★力反馈传感器精度0.1kg, 范围0-10kg，反馈数值实时显示，阻力大小均可即时调节。

4. 双电机独立驱动，运动速度0-35cm/s，控制精度为1mm，连续可调。

5. 运动范围≥780mm*450mm，连续可调。

6. 设备高度电动连续可调，高度调节范围≥670mm到1070mm，连续可调。

7. 包含显示终端，实时显示三维场景。

8. ★具有示教模式，可以自由带动机械臂进行轨迹记录和回放训练。

9. 控制方式：结合全伺服电机控制和电脑控制，训练时间、运动范围，运动速度均可电脑调节。

10.★安全检测：提供痉挛灵敏度检测，发生痉挛能停止运动。

11. 虚拟现实功能：包含不同场景，用户身临其境，针对运动控制，注意力，逻辑能力设计。

12. 强大的数据库管理，提供查询，新增，删除，修改等功能。

13. 报告功能，能够一键自动生成训练报告，能够比较查看不同时间的情况记录功能：记录每一次训练的表现。

14. 软件预留多种接口，例如EMG信号，EEG信号接口，扩展设备功能。

15.数据实时显示，即时计算运动控制主动占比。

16.开机可正常进入用户界面，并自动校准零位；X轴和Y轴、X力传感和Y力传感数据显示均为“0.0”。

17. 机器人在等速训练模式下，能按系统设定的运动轨迹完成训练。

18. 主动运动：五级恒定助力(N)10～20、8～14、6～12、6～10、5～8。

19. 抗阻运动：五级模拟阻力(N）12～22、18～29、21～34、27～40、29～41。

20. 助力运动:五级模拟助力（N）13～19、22～47、30～53、34～64、38～70。

21. ★等速运动速度(mm)：0mm～102mm/s。

六自由度外骨骼式上肢康复机器人设计一、概述随着现代医疗技术的不断进步，康复机器人已成为辅助患者恢复肢体功能的重要工具。

六自由度外骨骼式上肢康复机器人作为一种先进的康复设备，旨在通过模拟人体上肢运动，帮助患者实现精准、高效的康复训练。

本文将对六自由度外骨骼式上肢康复机器人的设计进行详细介绍，包括其结构组成、工作原理、控制策略以及临床应用等方面的内容。

六自由度外骨骼式上肢康复机器人是一种可穿戴式的康复设备，能够紧密贴合患者上肢，通过精确控制各关节的运动，实现上肢的全方位康复训练。

该机器人具有六个自由度，可模拟人体上肢的各种复杂运动，为患者提供个性化的康复训练方案。

机器人还配备了智能传感系统，能够实时监测患者的运动状态，为医生提供精准的康复数据，从而优化康复治疗方案。

在结构组成方面，六自由度外骨骼式上肢康复机器人主要包括机械臂、驱动系统、传感系统以及控制系统等部分。

机械臂采用轻质材料制成，具有良好的穿戴舒适性和运动灵活性；驱动系统采用高精度电机，可实现精确、快速的运动控制；传感系统包括多个角度传感器和力传感器，能够实时监测机械臂和患者上肢的运动状态和交互力；控制系统则负责整合传感数据，实现机器人的运动规划和控制。

六自由度外骨骼式上肢康复机器人作为一种先进的康复设备，具有广泛的应用前景和市场需求。

本文旨在通过对该机器人设计的详细介绍，为相关领域的研究人员和技术人员提供参考和借鉴，推动康复机器人技术的不断发展和创新。

1. 上肢康复机器人的研究背景与意义随着人口老龄化的加剧以及各类事故、疾病对人们身体健康的威胁日益显著，上肢功能障碍患者数量呈现出逐年上升的趋势。

这些障碍往往由中风、外伤、神经系统疾病等多种原因引起，严重影响了患者的日常生活和工作能力，给个人、家庭和社会带来了沉重的负担。

寻求一种高效、安全的上肢康复治疗方法显得尤为重要。

在此背景下，上肢康复机器人的研究与应用应运而生，成为了医疗康复领域的重要发展方向。

汉戴斯智能康复辅助训练机器人说明书1、适用范围适应上肢偏瘫及功能障碍的患者针对脑血管疾病、严重脑外损伤或其它的神经系统疾病造成上肢功能障碍及手术后恢复上肢功能的患者，如脑卒中、帕金森、脑血栓等。

级以上肌力等级的偏瘫患者。

由于是主动训练系统，所以要求患者的上肢至少要有微弱运动能力。

肢体智能反馈训练系统A2是用于治疗的训练仪器，而非以诊断为目的的医疗设备。

2、治疗指导根据患者的不同，治疗的目的可以是保持活动(预防治疗)，或者手术、受伤后的康复。

我们建议肢体智能反馈训练系统作为医生或治疗师开出的训练方案的一个部分。

为了提高训练的积极性和追求更好的训练效果，我们建议利用强化的反馈训练进行具体任务的功能训练治疗。

3.安全须知肢体智能反馈训练系统只可以连接在与标牌上的规格相符的电源上。

将设备连接在合适的电源插座中。

(电源插座必须要有接大地)主机的信号输出部分与计算机连接时，必须用配套的USB线相连。

电源线的放置应该不影响行人,不会触及可移动的结构,并且不会被其他设备所损坏。

不得使用损坏的电源线，只可以使用设备原装的电源线。

为了防止触电，肢体智能反馈训练系统不可以在潮湿或高温等恶劣环境中使用:仪器工作温度应在5℃～40℃，环境相对湿度应小于80%。

在首次使用时，应由医生或供应商展示如何操作此设备。

在设备运转过程中，不要靠近或试图卸下活动着的部分。

若患者在训练过程中或训练之后出现任何异常症状，要立即与医生联络。

只有当电源线插头从电源插座中完全拔出来以后，训练器才完全断电。

在打开外设备外壳之前，一定要将插头从插座中拔出。

外壳打开时设备不可使用。

维修只可以由授权的专业人士进行。

若设备有任何损坏、任何噪声或气味异常，立即停止训练，把电源切断，联系服务工程师。

清洁设备时不可以使用有腐蚀性的液体。

系统部件中未规定的组件不得接入系统。

操作者和患者的不允许触电脑USB线的输出接口。

上肢康复说明书上肢康复说明书1.产品概述1.1 产品名称1.2 产品型号1.3 产品特点1.4 适用对象1.5 主要用途1.6 技术规格2.产品组成2.1 主体2.2 控制系统2.3 传感器2.4 动力系统2.5 操作界面2.6 附件3.使用方法3.1 安装与组装3.2 启动与关闭3.3 操作界面介绍3.4 使用姿势及调整4.功能操作4.1 动作模式选择 4.2 运动范围调节 4.3 力度调节4.4 速度调节4.5 记录与回放功能5.维护与保养5.1 日常清洁5.2 维护与保养周期 5.3 故障排除方法5.4 零部件更换6.安全注意事项6.1 使用环境要求6.2 使用人员要求6.3 电气安全6.4 机械安全6.5 输配电系统安全6.6 紧急情况处理7.相关法律名词及注释7.1 法律名词解释7.2 相关法律法规引用附件：附件1、上肢康复使用手册附件2、上肢康复维修记录表本文所涉及的法律名词及注释：1.：根据《与智能化制造》法律法规，指能执行工作任务并与人类进行交互的多功能下肢康复装置。

2.控制系统：指中用于控制动作与功能的电子系统，用于指挥的运动和执行特定任务。

3.传感器：指中的感知模块，用于感知外部环境或人体动作，并将其转化为相应的信号用于控制系统分析和处理。

4.动力系统：指为提供动力的部分，通常包括电机、减速器和传动装置等组成部分。

5.操作界面：上的界面设备，例如触摸屏、按钮等用于用户与进行交互，设定和调整参数。

6.附件：指附属的额外组件，例如使用手册、配件、维修记录表等。

2性能指标2.1外观与结构2.1.1训练系统外形应端正，表面应光亮、整洁，无明显划痕、裂纹、锋棱及毛刺。

2.1.2训练系统的文字和标记应清晰、准确、牢固。

2.1.3训练系统各控制机构操作应灵活可靠，紧固件应无松动。

2.1.4液晶显示屏应无缺笔划现象。

2.1.5训练系统的脚轮中,应至少有两个具有掣动装置。

2.1.6喷涂件表面应平整光滑, 色泽应均匀,不应有脱落、疤痕、开裂、流挂和明显的修补痕迹;电镀件应平整光滑, 不应有起泡、露底、脱落及明显划痕。

2.1.7支承台升降应平稳,无突跳及阻滞现象。

2.2尺寸训练系统各活动部件可调节尺寸及角度见表 1。

2.3性能2.3.1握力设置范围应在 0kg～10kg 范围内,显示值与实际握力误差应为±20%。

2.3.2时间设定应在 1min～1440min 范围内可任意设定,允差应为±10%。

2.3.3搭扣扣合力搭扣扣合后,应能承受 30N 的水平静拉力,持续 15s,应无撕裂及脱离现象。

2.3.4负重调节系统缆绳应能承受 200N 的轴向静拉力,持续 1min,而无断裂现象。

2.3.5专用软件功能2.3.5.1应能录入患者信息及贮存患者训练治疗信息；2.3.5.2应能在 4 个游戏中选择单个或多个游戏进行训练。

2.4环境试验要求系统的电气部件应符合 GB/T14710-2009 中气候环境试验Ⅱ组、机械环境试验Ⅱ组的要求，运输试验、电源电压适应能力试验应分别符合 GB/T14710-2009中第 4 章、第 5 章的要求。

2.5整机噪声应不大于 55dB(A)。

2.6安全要求主机应符合 GB9706.1-2007 的规定，整个系统应符合 GB9706.15-2008 的规定。

2.7电磁兼容整个系统应符合 YY0505-2012 的规定。

按GB 4824-2013 中的分组分类要求，为1 组A 类。

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)外观设计专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201830050322.6
(22)申请日 2018.02.02
(73)专利权人 上海卓道医疗科技有限公司
地址 201210 上海市浦东新区盛夏路570号
105室
(72)设计人 易金花　简卓　王道雨　李小平　
李继才　
(51)LOC(11)Cl.
15-99
(54)使用外观设计的产品名称
上肢康复机器人（ArmGuider-S）
立体图
图片或照片 7 幅 简要说明 1 页CN 304630508 S 2018.05.15
C N 304630508
S
主视图后视图左视图右视图
俯视图
仰视图
立体图
外观设计图片或照片1/1页
CN 304630508 S
1．本外观设计产品的名称：上肢康复机器人（ArmGuider-S）。

2．本外观设计产品的用途：本外观设计产品用于上肢康复。

3．本外观设计产品的设计要点：该产品的形状。

4．最能表明本外观设计设计要点的图片或照片：立体图。

简　要　说　明1/1页CN 304630508 S。

上肢智能反馈训练系统在脑卒中功能康复中的应用进展
岳盼盼;张为民;闫雪
【期刊名称】《中国现代医生》
【年(卷),期】2024(62)1
【摘要】大部分脑卒中患者存在不同程度的运动功能障碍。

随着科技的不断发展,上肢智能反馈训练系统逐步应用于脑卒中患者的康复训练中,以弥补常规康复训练的不足。

本文对上肢智能反馈训练系统的发展、工作原理、临床应用等研究进展进行综述,以期为临床研究提供参考。

【总页数】4页(P88-91)
【作者】岳盼盼;张为民;闫雪
【作者单位】长春中医药大学康复医学院;长春中医药大学附属第三临床医院脑病中心
【正文语种】中文
【中图分类】R743.3
【相关文献】
1.上肢康复训练系统在脑卒中偏瘫患者上肢功能康复中的应用
2.智能运动反馈训练在脑卒中恢复期偏瘫患者手及上肢功能康复中的应用
3.上肢智能康复训练系统在脑卒中偏瘫患者康复治疗中的应用效果评价
4.上肢智能力反馈训练系统对慢性期脑卒中伴轻度认知障碍患者功能康复的影响研究
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