中国科学院研发新型偏瘫康复外骨骼机器人提升运动功能恢复

时间：2025-06-30 08:10

小编：小世评选

近日，中国科学院沈阳自动化研究所宣布成功研发出一款针对下肢偏瘫患者的新型外骨骼机器人。这款外骨骼机器人被设计用于提供运动功能重建和行为辅助服务，旨在帮助偏瘫患者恢复运动能力，提高其生活质量。

下肢偏瘫康复的挑战

随着人口老龄化和各种疾病的增加，下肢偏瘫患者的数量逐年上升。下肢偏瘫通常是由于中风、脊髓损伤等因素引起，患者在日常生活中的行动能力受到极大限制。传统的康复手段虽然能够提供一定帮助，但往往面临诸多挑战，如临床训练效果不佳、机能恢复缓慢等难题。

现有的康复设备大多存在“刚柔两难”的局面。刚性电机系统虽然能够提供高输出力矩，支持一定的功能性训练，但其笨重的设计常常使患者在使用时感到不适；而柔性绳驱系统虽然更轻便，但由于支撑性不足，无法满足患者完整的功能需求。同时，偏瘫患者在康复过程中存在“一体两面”的特殊需求，即患侧需要精确引导，而健侧则要实现柔顺协同，导致传统的“一刀切”控制策略难以满足实际需求。

创新技术的突破

针对以上问题，研究团队对康复外骨骼的设计进行了深入研究，并基于自主研发的串联弹性驱动器，成功开发出一套能够匹配人体关节自适应运动特性的外骨骼机器人。这一技术突破使得外骨骼机器人具备多模态刚度响应的特点，不仅能够在保证柔顺特性和高精度力控特性的基础上，还能在外部冲击的情况下保证患者的稳定运动保护。

系统级的人机适配设计

新的康复外骨骼机器人系统实现了下肢双侧同步辅助与同侧多关节协同康复需求，再现了双侧髋-膝-踝的多关节完整链路柔顺驱动。这不仅提高了患者的运动功能，同时也有效提升了康复训练的效果。研究团队运用了驱动-关节-构型多维度的人机适配设计方案，使得外骨骼机器人的整体性能得到了极大提升。

通过与中国人民解放军总医院等机构的合作，研究团队进行了多项临床试验。试验结果显示，新系统在运动学重塑方面的表现相当优异，尤其是多关节平均跟踪精度提高了61.8%±17.4%，步态模式的自然性与对称性显著提高，不对称指数降低了10.5%。这些关键指标的改善为偏瘫患者的康复带来了希望，也为临床医疗提供了强有力的技术支持。

更广阔的未来发展

随着康复医疗技术的进步，外骨骼机器人在帮助偏瘫患者恢复运动功能方面的潜力越来越被关注。未来，研究团队计划继续深入研究外骨骼机器人的智能化控制系统，通过机器学习和大数据分析等先进技术，使康复机器人能够更加精准地适应个体患者的需求。

除了下肢偏瘫患者，该技术的应用范围还可以扩展到其他类型的肢体运动障碍患者群体，例如脊髓损伤患者、老年人摔倒后的康复训练等，从而为更广泛的人群提供帮助。

中国科学院沈阳自动化研究所的新型偏瘫康复外骨骼机器人不仅是一项技术革新，更是蕴含着对人类健康未来的深远影响。随着这一设备的不断优化与推广，期待能够帮助更多的偏瘫患者重拾运动的希望，回归正常的生活。