康复机器人行业近况：品系丰富，应用领域日益宽广

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来源：中为咨询www.zwzyzx.com 【日期：2016-09-30 16:38:55】【打印】【关闭】

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康复机器人属于医疗机器人领域的分支，是机器人技术与医工技术结合的产物。中枢神经系统具有高度的可塑性是近30多年在神经康复领域的最主要的成果之一，这也是康复医学和机器人技术结合的最重要的医学依据。其总的目标是替代/辅助康复治疗师，对行动障碍进行治疗（如由中风、创伤性脑损伤及其它损伤引起的行动障碍），简化传统康复治疗“一对一”的繁重的治疗过程。

从Handy1开始至今已有近30年的发展历史。最早实现商业化的康复机器人是由英国MikeTopping公司1987年研制的Handy1。早期研发的康复机器人均以单自由度为主，代表性的产品有美国的NUSTEP康复器、德国的THERA-Vital智能康复训练器、以色列的APT系列智能康复训练器、意大利的Fisiotek下肢被动运动训练器。上述设备运动模式单一，而价格也便宜，所以被医疗单位广泛应用。

目前国外的康复机构配备的主要是功能更多、自动化程度较高的、多自由度的牵引式/悬挂式康复机器人。牵引式/悬挂式康复机器人的分类尚未有通用的标准。按照针对的肢体部分不同，主要可分为牵引式上肢康复机器人、牵引式下肢康复机器人和悬挂式下肢康复机器人。

牵引式上肢康复机器人系统：是一种以普通连杆机构或串联机器人机构为主体机构，使机器人末端与患者手臂连接，通过机器人运动带动患者上肢运动来达到康复训练目的的机械系统。机器人系统与患者相对独立，仅通过患者手部与机器人末端相连．其结构简单、易于控制，系统可靠性高，但自由度低导致引入不需要的康复运动，或需要的康复运动无法完全实现。代表性产品有瑞士的Armeo，意大利的TechnoBody。

牵引式下肢康复机器人：牵引式下肢机器人又称为坐卧式康复机器人，多用于适用于运动功能完全丧失的瘫痪患者和中风患者的康复训练前期。其优势在于在运动训练过程中,患者处于坐立、斜躺或平躺的姿态，无需下肢为身体提供支撑。但是对于已经能够部分自主控制下肢肌肉收缩的患者而言,坐卧的身体姿势不利于患肢步行功能的恢复。

牵引式下肢康复机器人有两种，一种是末端牵引式康复机器人，属于下肢康复机器人中的低端设备：采用一对脚踏板与患者的双足相接触，除此之外机构和患者之间再无其他的相互作用点。这类机器人成本较低，易于操作使用，但只能实现相对简单的训练策略和末端运动轨迹，多用于缓解瘫痪带来的关节僵硬、肌肉萎缩等并发症，康复效果非常有限。另一种是多关节牵引式下肢康复机器人，属于下肢康复机器人中的中高端设备：它由两条机械腿组成，其结构类似于人体下肢，各个关节也与下肢的某些运动自由度一一对应。在训练过程中，下肢沿着机械腿并列进行安放固定，除了脚踏板与双足相接触外，在腿部也可能存在多处肢体与机构之间的交互点。此类下肢康复机器人既可以方便地实现单关节的运动，也能够完成多关节协调的训练，运动轨迹在工作空间内自由可编程，并具备多种主被动康复训练策略。代表性产品有土耳其耶尔德兹技术大学设计Physiotherabot，瑞士公司Swortec的MotionMaker。

悬挂式下肢康复机器人：悬挂式下肢机器人又称为直立式康复机器人，不适用于下肢运动功能完全丧失的病人，多用患者中后期康复。患者在使用直立式下肢康复机器人进行康复运动时采用站立的姿态。相对于坐卧式训练，这更加贴近于日常生活中下肢的活动方式，有利于激发患者自主地为身体提供支撑，对于恢复患肢的步行功能有很大的帮助。步态训练对于下肢运动功能障碍是非常重要且有效的康复运动手段，传统康复方法使用悬吊机构和挽具支撑患者的部分体重，将其直立于跑步机上，理疗师手动操控患者的下肢配合跑步机的运动节奏完成步行训练。该过程费时费力，相较而言悬吊减重式步态训练机器人可以大幅降低理疗师的人员需求和体力消耗，同时能确保与传统手段相当的康复效果。所谓悬吊减重，就是通过穿戴于患者腰胸部的挽具,以及连接挽具和头顶上方支架的绳索，以提拉躯干的方式实现体重支撑，保持患者的直立姿态。至于步态训练，则主要由特定的介质与患者的双足相互作用，完成下肢的交替运动。作用介质主要分为三种，分别是脚踏板、跑步机和地面。但患者躯干被束缚悬挂，舒适性差，对后期康复患者的适应性差，且价格昂贵，售价几百万元。代表性的产品有瑞士的Lokomat，德国的LokoHelp，美国的Robomedica。

牵引式/悬挂式康复机器人

近年来一种可穿戴外骨骼康复机器人异军崛起。可穿戴外骨骼式康复机器人基于仿生原理进行设计，结合人体工程学，能舒适穿戴于患肢．患肢，每个自由度在机器人上都对应一个单独驱动装置。因此，可以确保其运动与人体自由度运动同轴．可以实现更自然有效的康复训练，但目前多用于后期康复训练和残疾人辅助。代表性的有以色列公司ReWalkRobotics公司的ReWalk系列，日本Cyberdyne公司的HAL、美国BerkeleyBionics公司的eLEGS、新西兰RexBionics公司的REX。

外骨骼康复机器人、辅助起立康复机器人、多体位康复机器人