中国智能外骨骼机器人迎来新突破,下肢偏瘫患者福音
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2025-06-05 17:42:51
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6 月 4 日消息,据“中科院之声”今日消息,中国科学院沈阳自动化研究所日前研发了一套“刚柔耦合”的下肢多关节康复外骨骼机器人,有望为下肢偏瘫患者提供运动功能重建与行为辅助服务。

下肢偏瘫康复外骨骼机器人,是一种专为偏瘫患者步态训练设计的可穿戴康复装备,能够在康复阶段同步接管或按需实现关节运动辅助,提供精准的步态矫正与机能康复。

目前,偏瘫康复外骨骼面临多重技术瓶颈,存在临床训练效果不佳、机能恢复缓慢等问题。

  • 一方面,现有驱动方式“刚柔两难”,刚性电机系统虽具高输出力矩但笨重冗余,柔性绳驱系统虽轻便但难以支持功能性训练。

  • 另一方面,构型设计与康复需求匹配性低,多关节运动协同性弱。

更为重要的是,偏瘫患者有“一体两面”的特殊康复需求,即患侧需精确引导,健侧需柔顺协同。这与传统“一刀切”控制策略形成矛盾。

研究团队基于自研串联弹性驱动器,提出一种刚柔耦合柔顺驱动关节,匹配人体关节的自适应运动特性,具备多模态刚度响应特点,在保证结构柔顺特性和高精度力控特性的同时,实现外部冲击下的稳定运动保护。

▲ 基于柔顺关节的双侧髋-膝-踝全柔顺驱动康复外骨骼系统

基于该关键技术突破,研究团队构建了轻量化、高性能的外骨骼机器人驱动方案,其中单模块重量为 0.99kg,并具备高功率密度(212W / kg)

结合偏瘫患者下肢双侧同步辅助与同侧多关节协同康复需求,实现了双侧髋-膝-踝多关节完整链路柔顺驱动,构建了驱动-关节-构型多维度人机适配的系统级设计方案。

IT之家从官方公告获悉,研究团队与中国人民解放军总医院等合作,面向 60 余位偏瘫患者开展了 100 余次临床验证

结果显示,该研究方法有效实现了运动学重塑(多关节平均跟踪精度提升 61.8%±17.4%)、步态模式自然性与对称性(不对称指数降低 10.5%)等关键康复目标。

▲ 偏瘫人群步行康复验证

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