康复/助老/助行外骨骼机器人

机器人的研发、制造和应用是衡量一国科技创新和高端制造水平的重要标志,是“制造业皇冠顶端的明珠”。机器人技术是集机械、信息、材料、生物医学等多学科交叉的战略性高技术,对于相关技术与产业的发展起着重要的支撑和引领作用。近年来,世界各国都十分重视发展机器人,试图抢占这一前沿科技的制高点。美国“再工业化”、德国的“工业4.0”、中国的“中国制造2025”以及日本的“机器人新战略”等纷纷把机器人纳入国家战略,机器人已成为各国制造业竞争的焦点。

 

康复机器人(Rehabilitation Robot)作为医疗机器人的一个重要分支,它的研究贯穿了康复医学、生物力学、机械学、机械力学、电子学、材料学、计算机科学以及机器人学等诸多领域,已经成为了国际机器人领域的一个研究热点。目前,康复机器人已经广泛地应用到康复护理、假肢和康复治疗等方面,这不仅促进了康复医学的发展,也带动了相关领域的新技术和新理论的发展。

外骨骼机器人(Exoskeleton Robot)是指套在人体外面的机器人,也称“可穿戴的机器人”。外骨骼是指为生物提供保护和支持的坚硬外部,本来是指昆虫或甲壳类动物身体外表的骨骼,具有支撑和保护作用。外骨骼机器人技术是融合传感、控制、信息、融合、移动计算,为作为操作者的人提供一种可穿戴的机械机构的综合技术。
 
下肢外骨骼康复机器人是穿戴在用户下肢外部的一种典型的人机一体化系统,融合了检测、控制、信息融合等机器人技术,提供动力以辅助用户进行康复训练和运动。外骨骼机器人设计的基本目的是使人具备机器的耐力、力量和速度,同时也可以为关节功能性障碍患者提供康复训练的基本功能。

 

下肢康复外骨骼机器人(盘式电机+谐波传动) 

   
 第二代脑控外骨骼站起第二代脑控外骨骼行走 第二代脑控外骨骼坐下
   

 

下肢康复外骨骼机器人 起立下肢康复外骨骼机器人 室外行走

 

 

下肢康复外骨骼机器人(步进电机+蜗轮蜗杆传动)

 

 

髋关节外骨骼

  • 核心技术:髋关节凸轮-弹簧储能机构设计、整体仿生学设计
  • 突出亮点:轻量化构造、无动力设计、穿戴简单、人机协调
  • 应用前景:脑卒中患者、腿脚虚弱走路困难人群的助行伴侣
髋关节外骨骼(1)髋关节外骨骼(2)髋关节外骨骼(3)

 

踝关节外骨骼

设计一种机械的离合器在脚着地时啮合、在脚抬起时松开,以避免干扰行走节奏。这个离合器部分代替了小腿肌肉的工作,在不额外消耗能量的情况下产生力,从而减小总体代谢率。可以通过该技术帮助行动不便的人们行走得更方便,例如中风后有后遗症的人。

 

踝关节外骨骼(1)踝关节外骨骼(2)踝关节外骨骼(3)