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穿上“机械腿” 行走不是梦——外骨骼机器人助力肢残人士迈向未来
发布时间:2025年04月08日 02:29:09  来源: 科技日报

原标题:穿上“机械腿” 行走不是梦——外骨骼机器人助力肢残人士迈向未来

【智造新消费】

◎本报记者 吴叶凡

在北京市丰台区一家康复训练中心,35岁东北小伙邵海朋正满头大汗地进行康复训练。他的腰腹、腿和脚等部位穿着黑色“机甲”。这套装备有着一个十分形象的名字——“外骨骼机器人”,它犹如人体外置骨骼,引领佩戴者一步一步迈向前方。

从下肢截瘫依靠轮椅出行,到如今可以拄拐行走几百米,邵海朋在外骨骼机器人的帮助下,一步步走出高空坠落的阴霾。

2018年,他穿戴外骨骼机器人分阶段走完了全程马拉松;2022年,他穿戴外骨骼机器人担任北京冬残奥会火炬手。今年,他的“野心”更大了。“我想把拐杖丢掉,真正实现独立行走。”他信心满满地对科技日报记者说。

外骨骼机器人何以如此神奇?

北京大艾机器人科技有限公司(以下简称“大艾机器人”)产品经理蔡小辉告诉记者,外骨骼机器人依据的是神经中枢重塑原理,通过可穿戴设备让偏瘫、截瘫、脑瘫等患者形成科学的站立、行走姿势,促进筋膜拉伸、肌肉力量增长,并在持续训练中刺激中枢神经恢复。通过促进站立行走,外骨骼机器人进而帮助脑损伤和脊髓损伤患者改善心肺功能、提升胃肠消化能力、防止泌尿系统感染。

外骨骼机器人的原理看似简单,但应用起来却是“内有乾坤”。作为医工结合、人机结合的典型代表,外骨骼机器人需要攻克两大技术难点,一是人机贴合度,二是算法精准度。

记者观察到,在邵海朋的髋关节和膝关节等多处,外骨骼机器人都设有相应绑带。在算法的精准控制下,这些绑带能够贴合人体曲线,调节运动方式。“比如,对于膝关节长期弯曲的老人,我们不能强行将他的腿伸直,而外骨骼机器人能够自适应他的关节状态,贴合患者身体。”蔡小辉补充说,算法还能根据患者不同的康复阶段和训练需求,自主调节机器人的步幅、步态、步速等,实现机器人辅助与人体行为的有机结合。

“相比于其他简单的康复器械或人工康复手段,外骨骼机器人不仅能够帮助我们进行精准、科学的康复训练,提高恢复速度和效果,还可以买回家进行训练,更加方便。”邵海朋说。

记者了解到,我国外骨骼机器人发展虽然起步晚,但“跑得快”,尤其是在应用场景和治疗效果上,都具有国际领先优势。如今,随着技术的不断发展,新一代外骨骼机器人融入了人工智能(AI)技术,可以通过感应器,自主识别患者运动意图;同时,还能根据地面特征和周边地形环境变化,提供匹配运动助力,帮助患者形成正确行走姿态。

在我国,外骨骼机器人具有广阔的应用前景。《中国脊髓损伤者生活质量及疾病负担调研报告2023版》显示,我国现有脊髓损伤患者374万人,每年新增脊髓损伤患者约9万人。目前,外骨骼机器人已进入全国各地上百家医院,患者可以在医院体验这一前沿科技成果。一些地区已经把外骨骼机器人纳入医保。

“未来,我们要进一步促进外骨骼机器人产品向轻量化、低价化、AI化发展,实现家庭版外骨骼机器人像家电一样普及。”大艾机器人创始人、北京航空航天大学教授帅梅说。(吴叶凡)

责任编辑:小云
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