在社會(huì)老齡化、自(zì)然災害、各類事(shì)故等綜合影響下(xià),由腦(nǎo)卒中、脊髓損傷、腦(nǎo)外傷等原因造成的殘障人口迅速增長(cháng)。由此帶來的康複器(qì)具需求也不斷增加。然而,現有康複醫(yī)療資源非常緊缺,國(guó)内普遍采用的康複治療方法存在人員(yuán)消耗大、康複周期長(cháng)、效果有限等問題。康複機(jī)器(qì)人技(jì)術(shù)是解決傳統康複方法的有效途徑。
在經過諸如外科手術(shù)等急性期的臨床處理後,癱瘓患者一(yī)般要進行長(cháng)時間的康複訓練以恢複部分運動能(néng)力,重新回歸正常生(shēng)活。傳統的腦(nǎo)卒中療法與運動學習理論的研究表明,通(tōng)過強化運動控制和技(jì)能(néng)獲取鍛煉,腦(nǎo)卒中患者可得到(dào)部分功能(néng)恢複;通(tōng)過重複性抗阻練習和各種各樣的任務與反饋練習,肌肉力量可得到(dào)增強。
傳統的康複治療手段通(tōng)常依靠康複理療師(shī)手動帶動患者患肢進行被動康複訓練,訓練策略比較單一(yī);同時,在訓練過程中,施加在患肢上(shàng)的力度與患肢的訓練軌迹都難以保持良好的一(yī)緻性;而且,這種康複手段需要理療師(shī)進行較強的體力勞動,因此患者通(tōng)常難以得到(dào)足夠強度與頻次的康複訓練。
相(xiàng)對于傳統的人工(gōng)康複訓練模式,康複機(jī)器(qì)人帶動患者進行康複運動訓練具有很多(duō)優點:
(1) 機(jī)器(qì)人更适合執行長(cháng)時間簡單重複的運動任務,能(néng)夠保證康複訓練的強度、效果與精度,且具有良好的運動一(yī)緻性;
(2)通(tōng)常康複機(jī)器(qì)人具備可編程能(néng)力,可針對患者的損傷程度和康複程度,提供不同強度和模式的個(gè)性化訓練,増強患者的主動參與意識;
(3)康複機(jī)器(qì)人通(tōng)常集成了多(duō)種傳感器(qì), 并且具有強大的信息處理能(néng)力,可以有效監測和記錄整個(gè)康複訓練過程中人體運動學與生(shēng)理學等數據,對患者的康複進度給予實時反饋,并可對患者的康複進展作出量化評價,為(wèi)醫(yī)生(shēng)改進康複治療方案提供依據。
先進的康複機(jī)器(qì)人可實現精确化、自(zì)動化和智能(néng)化的康複訓練,進一(yī)步提高(gāo)康複醫(yī)療水(shuǐ)平。但現有康複機(jī)器(qì)人在機(jī)構設計、人機(jī)交互、訓練策略、實驗與評價等多(duō)個(gè)方面還(hái)存在不足,難以較好地滿足患者的康複需求。早期的康複機(jī)器(qì)人研究較多(duō)關注被動訓練模式,即,由機(jī)器(qì)人帶動患肢執行定軌迹的運動。