康复机器人--康复工程技术的极致体现

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自1991年美国麻省理工开发出第一款Manus机器人，仅用于学术研究。之后二十年，康复机器人在国外蓬勃发展，并逐渐商业化。近几年，国产的康复机器人得到了迅速的发展，部分甚至已经达到了国际先进水平。


通过带动肢体做重复性的动作，康复机器人对控制肢体运动的神经系统刺激并重建，对患者形成正确感觉和运动回路有很大帮助。作为机器人与医工技术结合的产物，康复机器人的目标是实现替代或者辅助治疗师，简化传统“一对一”的繁重治疗过程，同时帮助病患康复损伤引起的行动障碍，重塑中枢神经系统作为社会与行动障碍的干预与治疗，未来还将朝着促进原居安老以及延缓老年痴呆等方向发展。可以这么说，康复机器人为广大失能人群带来了福音，也是康复工程技术的极致体现！
 
你所知道的机器人是怎样的？ 





是这样？




 

还是这样？



 

又或者是是这样？
 


而康复机器人实际上长这样：





有关康复机器人的科普

康复机器人的作用价值
以脑卒中为例，中风后80%的患者出现上肢功能障碍，其中只有1/3的患者偏瘫上肢可恢复功能。在日常生活中，上肢几乎参与所有的日常生活活动，上肢运动功能障碍直接严重影响日常生活，由此可见上肢康复的重要性。有研究表明高重复性的运动训练可以有效地提高脑卒中患者上肢的运动能力，随着科学技术的发展，上肢机器人辅助系统加入到脑卒中患者的康复训练中，可以使患者早期进行高重复性的自主运动，从而促进运动功能恢复。


康复机器人的应用领域
康复训练：面向医院，以神经可塑性原理为基础进行重复步行训练，是一种治疗设备。
辅助行走：穿戴式外骨骼面向个人，能够帮助行走不便的人站起来行走，提高患者生活品质。


康复机器人的分类
从产品功能来看，可分为四类：
1.功能替代型，如智能假肢和智能轮椅；
2.功能辅助型，如代步车；
3.功能恢复型，如行走训练和手臂训练；
4.功能恢复与辅助复合型，如助行机器人。


康复机器人的临床应用

应用领域
1、 物理运动
2、 日常生活能力
3、 社交活动
4、 环境控制
5、 听觉/视觉/口头表达
 
功能训练要求
1、高强度训练（大量重复）
2、尽早开始
3、提供生理输入反馈
4、挑战性训练
5、主动积极参与
 
训练机器人
1、 从机械性工作中解放治疗师
2、 允许进行更长强度更大的训练
3、 患者收到表现反馈
4、 更生理性的步态
 
大量循证医学证明训练与常规训练相结合比单独运动治疗更有效。如果使用电动辅助设备，可以增加五分之一脑卒中患者的独立行走能力。早期无行走能力患者从机器人训练中受益最大。
 
辅助行走机器人步行能力恢复的相关因素
下肢支撑能力
人体平衡能力
肌肉驱动能力
关节稳定性
感知认知能力
有氧运动能力
 
可穿戴机器人：以人为中心
1、 与人的节段和关节匹配并密切接触的
2、 围绕人的形成和功能设计
3、 是生物机械电子系统
4、 人和机器人的躯体交互作用
5、 人和机器人的感觉运动与认知交互作用


康复机器人产品介绍


上肢康复外骨骼机器人



下肢康复外骨骼机器人



VR（虚拟现实）康复设备



AR（增强现实技术）康复设备



智能轮椅



康复机器人未来发展趋势


随着机器人在医疗行业的不断应用，据数据显示，2015年全球康复机器人销售额达5.77亿美元，以其发展趋势来看，预计2020年其市场销售额将高达17.3亿美元，年增长率约为24.5%。而在医疗机器人应用中，手术机器人占比最高，但康复机器人增长速度却是最快，预计未来五年广义康复机器人复合增长率约为37%，其中康复机器人复合增长率约为21%。
 
据市场调研显示，康复机器人主要被用于老年、残疾、慢性病患者、亚健康以及创伤需恢复等人群。在国外，康复机器人行业迎来外骨骼时代，基于仿生学和人体工程学设计，在患者的后期康复和残疾人辅助方面治疗效果和用户体验更加卓越，市场爆发点在于个人用户；在国内，康复机器人行业尚处于幼稚期，百亿市场亟待开发。
 



根据人力成本、物力成本、稳定性以及康复能力等特点分析可知，康复医疗正不断朝着无人化、智能化以及物联网化的方向发展。
 
全球康复机器人呈高增长态势，相比国外，国内产品接受度、厂商研发投入、政府支持力度以及医疗保健支出等四大因素将成为未来发展的重要阻碍。但随着国家各项政策的不断推动，加之中国广阔市场的优势，中国的大量实验应用数据以及康复机器人专利申请数量正在不断增多，对于国内欧美垄断的康复机器人市场正在不断发起冲击，凭借技术上的不断突破，未来中国有望在康复机器人等市场实现弯道超车。