康复机器人：让行走成为可能

　　作为生物医学工程的分支领域，康复机器人融合了生命科学、工程学、计算机科学、心理学、康复医学等多个学科，其研发目标尤其侧重于临床实用性。

　　康复机器人指能自动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人体的某些功能，从而在康复医疗过程中发挥作用。康复机器人领域的主要发展目标包括：研发人员和患者方便使用的康复器械及以此为依托的技术；促进临床康复治疗效果；为患者的日常生活提供方便。

　　“顺时而生”的康复机器人

　　传统的康复程序依赖于治疗师的经验与徒手操作技术，随着病人数目迅速增大，节省治疗时间越来越成为关注的问题。近年来，已经有很多研究涉及机器人在协助残疾者康复训练的作用，康复机器人是一种通过机器带动肢体做成千上万的重复性的运动,对控制肢体运动的神经系统刺激并重建,从而恢复肢体功能运动的新的临床干预手段。

　　康复机器人主要用于帮助因疾病而造成偏瘫或者因意外伤害造成肢体运动障碍的人恢复提高运动能力。脑血栓患者除了早期的手术治疗和必要的药物治疗外康复训练对于患者肢体运动功能的恢复和提高起到非常重要的作用。康复机器人作为一种自动化设备可以帮患者进行科学而又有效的康复训练，使患者的运动机能得到更好的恢复。

　　医疗康复领域越来越倾向于人与机器自然、精准的交互，近年来，以人的智能和机器智能结合及人机交互为代表的技术突破，使得人与机器之间的结合越来越紧密，借助人机交互技术和方法，将人的智能和机器智能结合起来，使二者优势互补、协同工作，必将在医疗康复方面孕育出重大的理论创新和技术方法突破。

　　社会需求、技术革新和人机智能融合极大的促进了医疗康复机器人的发展。医疗康复机器人涉及人类生命健康的特殊领域，存在潜在的经济市场，已被多个国家列为战略性新兴产业，我国也需进一步大力开展医疗康复机器人的研发，推动该战略新兴产业的发展，以应对我国国民对健康服务的需求（医疗、康复及老龄化）。

　　康复机器人的分类

　　现有的康复机器人可以从不同角度进行分类：按照功能目的，可粗略分为辅助/替代型、训练/治疗型等；按照其针对的躯体部位，可分为上肢机器人、下肢机器人和手部机器人；按照人机结合的方式，可分为外骨骼式和嵌合式；按照其移动方式，可分为固定式和移动式。

　　辅助/替代型机器人

　　这一类型的机器人是通过辅助或者直接替代患肢的功能来帮助患者完成日常活动，其功能覆盖较广泛，包括进食、饮水、个人卫生，工作和娱乐，行动，够物等。按照其载体的不同又可以分为：固定式机器人、移动式机器人以及智能假肢和支具。

　　训练/治疗型机器人

　　机器人辅助下运动训练是近年来脑卒中康复领域中发展最快的课题。现有的康复机器人不但可以替代治疗师的部分工作，还能够完成许多人力不能完成的工作，有些还有诊断、评估的功能。

　　康复机器人的研究现状

　　机器人用于康复领域包括助残和老人看护等，是解决残疾人及老年人生活质量使他们不依赖别人，能够独立生活的有效技术手段。该领域的研究主要包括康复机械手、智能轮椅、服务机器人以及家庭和单位之间的交互设备及智能控制界面等。

　　康复机械手

　　研制康复机械手的目的是利用机器人手臂完成残疾人的手臂功能，机械手必须具有足够的自由度以满足每个用户的需要。根据机器人技术的发展水平，一般具有以下3种结构：

　　（1）彻底结构化的控制平台，类似于桌面工作站，将机械手安装在固定的控制平台上，完成固定工作空间内的操作，这种方法已经实用化。

　　（2）将机械手安装在轮椅上，这样就可以在任何地域使用，但这导致了机械手刚性下降，抓取的精度往往达不到要求，而且这种方法只适合于那些可以用轮椅的人。

　　（3）将机械手安装在自主或半自主车辆上。

　　智能轮椅

　　轮椅是下肢残疾和失去行走能力的老年人的主要交通工具，已由过去单纯依靠人力操作发展到现在的智能轮椅。各类传感器和高效的信息处理及控制技术在轮椅上的应用，使轮椅成为了高度自动化的智能移动机器人。

　　服务机器人

　　医院服务机器人也许是解决目前医院服务上存在的一些问题的方法，代替人类完成一些繁重的工作，如抬起病人去厕所或为失禁病人更换床单等。近年来已经在上述工作和辅助护士完成食物、药品等投递方面得到了一定的发展。

　　智能控制界面

　　由于必须充分考虑到这些特殊用户在他们的环境里应用机器人控制界面的可能性，以及再用户失去或肢体功能不断下降条件下的系统可操作性，虽然包含了先进的传感器和动力系统，用户也有可能对外界信息无法做出反应。因此功能全面的控制界面、有效的控制策略，以及家庭和单位之间的交互设备也是康复机器人的研究重点。

　　小结

　　康复机器人能够帮助患者进行科学有效地康复治疗，有效促进神经系统的功能重组、代偿和再生，有效延缓肌肉萎缩和关节挛缩，提高患者的肢体运动能力，使残障患者能够不需要借助轮椅就能行走等。它同时也解放了康复治疗师的部分体力，优化了医护资源，让治疗师更加专注于病人，能够更好地利用他们的临床技能来为病人提供更优质的医护。