关于康复机器人
康复机器人技术在康复中的应用
康复机器人技术在康复中的应用康复机器人技术是指将机器人技术应用于医疗康复领域，为需要康复治疗的患者提供辅助康复训练和治疗服务。
康复机器人具备高度的智能化和自动化特点，能够通过模拟人体动作和肌肉活动，帮助患者恢复四肢功能，提高日常生活能力，改善生活质量。
本文将对康复机器人技术在康复中的应用进行探讨。
一、康复机器人技术的种类及原理康复机器人技术包括下肢康复机器人、上肢康复机器人、步态康复机器人等。
这些机器人主要依靠机械结构、传动系统、智能控制系统等技术，通过感知身体运动、分析数据、实施动作等功能，帮助患者进行康复训练和治疗。
1. 下肢康复机器人下肢康复机器人主要应用于下肢功能障碍的患者康复治疗。
它可以通过内置的传感器感知患者的动作和力度，实时监测身体的运动状态，同时根据患者的康复需求提供相应的支持或阻力。
例如，对于行走困难的人，下肢康复机器人可以帮助他们完成膝关节、髋关节等关节的活动，加强肌肉的力量和稳定性。
2. 上肢康复机器人上肢康复机器人主要应用于上肢功能障碍的患者康复治疗。
它可以通过智能控制系统准确地模拟人体上肢的各种动作，帮助患者进行力量训练、运动协调等康复训练。
同时，上肢康复机器人还可以提供实时反馈，帮助患者掌握正确的动作技巧，加速康复进程。
3. 步态康复机器人步态康复机器人主要应用于下肢功能障碍的患者康复治疗。
它可以通过智能控制系统模拟人体正常的步态，并根据患者的特殊需求进行调整。
步态康复机器人不仅可以帮助患者进行步态模拟训练，还可以通过实时调整步态参数，提供恰当的支持和阻力，帮助患者恢复正常的行走能力。
二、康复机器人技术的优势康复机器人技术在康复治疗中有着显著的优势，主要表现在以下几个方面：1. 个性化治疗康复机器人技术可以根据患者的病情和康复需求，进行个性化的治疗方案。
通过对患者进行初步评估，机器人可以根据患者的身体特点和康复目标，选择合适的训练参数和康复模式，推动患者的快速康复。
2. 精确度高康复机器人技术通过内置的传感器和智能控制系统，可以实时监测和分析患者的运动状态，提供精确的运动支持和协调。
康复医学中的康复机器人技术及应用
康复医学中的康复机器人技术及应用随着人民生活水平的不断提高，人们越来越注重生命健康的保障，康复医学成为了现代医学中的一个重要学科。
康复机器人技术作为康复医学领域内的一种重要技术手段，已经受到了越来越多人的关注，同时已经被广泛应用于康复医学的临床实践之中。
本文将重点探讨康复机器人技术在康复医学领域的应用，以及康复机器人技术的未来发展方向。
一、康复机器人技术的概述康复机器人技术，简单来说就是利用计算机和机器人技术，辅助康复医师对患者进行康复治疗的一种技术手段。
康复机器人常用的设备包括机械臂、手套、步态训练器、康复床等。
通过患者与康复机器人之间的交互作用，实现康复治疗的目的。
康复机器人技术主要有三个方面的应用范围：1. 运动康复领域：利用康复机器人协同运动，帮助康复患者进行运动训练，促进患者的肌肉力量和关节活动度的恢复。
2. 活动辅助领域：利用康复机器人帮助缺陷患者实现独立生活的目标，提高他们的生活能力和自我管理能力。
3. 康复评估领域：利用康复机器人对患者进行性能评估，以及对治疗方案的评估和反馈，帮助康复医师更好的进行康复治疗。
二、康复机器人技术的应用1. 运动康复康复机器人技术在运动康复领域中的应用，主要是利用机器人技术来协助患者进行各种的活动训练，如康复床、步态训练器等。
这种康复机器人设备可以帮助康复患者进行跑步、行走、上楼下楼、跳绳等动作，以实现身体的康复训练。
同时，康复机器人设备可以通过数据采集和处理技术，快速地获取患者进行康复训练的数据信息，以便康复医师及时的了解患者的身体状况和康复进度。
2. 活动辅助康复机器人技术在活动辅助领域中的应用，主要是利用机器人技术来帮助残疾人或者缺陷患者在日常活动中实现独立自主生活，如智能助行器、适配性手套等。
这些康复机器人设备可以帮助患者进行各种活动，如穿鞋、穿袜子、拿东西等，以减少患者的家庭及社会照顾负担，提高患者生活的质量。
3. 康复评估康复机器人技术在康复评估领域中的应用，主要是利用机器人技术对患者进行运动能力的评估和治疗方案的调整，如运动分析器、步态评估仪等。
康复机器人技术发展与应用
康复机器人技术发展与应用近年来，在科技的迅速发展之下，机器人技术在各个领域中都得到了广泛的应用。
而在康复医学领域，机器人技术的应用也越来越受到关注。
康复机器人技术的迅猛发展，为身体不便的患者提供了更好的治疗和康复方式。
本文将就康复机器人技术的发展与应用进行探讨。
一、康复机器人技术的发展历程康复机器人技术是指利用机器人技术进行康复治疗或康复辅助的一种技术。
早在20世纪70年代初期，康复机器人技术就已经开始在欧洲等地的研究中得到了初步应用。
当时主要是利用动力学模型来研究运动学习和动作控制。
80年代之后，随着计算机技术的飞速发展，康复机器人技术的研究得以加速。
同时，医学领域的专家也纷纷加入了这一领域的研究与实践。
90年代初期，国内一些高校及科研机构开始涉足康复机器人的研究和开发。
在硬件和软件方面都取得了不少研究成果。
以北航航天人体工程中心为例，他们研发的“智能康复机器人”就是一种可以智能识别患者行动意图，实现基于患者意图的人机交互、以手臂为操作末端的康复机器人。
此外，在全球范围内也出现了一批康复机器人产品，如ReWalk、Indego等。
二、康复机器人技术应用领域1.运动康复运动康复是指针对手术后、创伤后、脊柱损伤等疾病的患者进行康复训练，利用康复机器人进行运动康复。
现有的运动康复机器人主要包括下肢康复机器人、上肢康复机器人、神经反馈康复机器人等。
2.神经康复神经康复是指针对中风、脑卒中、脑损伤等神经系统的疾病的患者进行康复训练，辅助康复和恢复病患者的神经功能。
如EKSO神经康复机器人是一款适用于行动能力受限和下肢瘫痪的患者进行神经康复的机器人。
3.老年康复随着老龄化的不断加剧，老年人需求量的增加，老年康复的需求量也越来越大。
在老年康复中，康复机器人拥有着独特的优势，可大大提高老年人的生活质量，有效改善其康复疗效。
如Rehab Robot，这个系统可辅助进行康复治疗，不仅节省了时间，还可以让老年人获得更好的康复效果。
康复机器人技术发展现状及关键技术分析
康复机器人技术发展现状及关键技术分析康复机器人是指利用机器人技术来帮助身体有残疾或受伤的患者进行康复训练和治疗的一种新型医疗设备。
随着人口老龄化的加剧和慢性病患者的增多，康复机器人技术愈发重要。
本文将分析康复机器人技术的发展现状及其关键技术。
目前，康复机器人技术已经取得了显著的进展。
目前市场上已经有一些商业化的康复机器人产品，如上肢康复机器人、下肢康复机器人、脑卒中康复机器人等。
这些机器人能够模拟人体肢体运动的各种动作，并通过智能控制算法来辅助患者进行康复训练和治疗。
康复机器人还可以通过传感器技术实时监测患者的肌肉力量、关节角度等生理参数，从而根据患者的实际情况调整康复训练的强度和方式。
另外，康复机器人还可以通过虚拟现实技术创造出生动的训练场景，提高患者的积极性和康复效果。
康复机器人技术的发展离不开一些关键技术。
首先是机械设计技术。
康复机器人需要具备精确的力矩和位置控制能力，因此机械设计的精度和稳定性对于机器人的性能至关重要。
其次是传感器技术。
传感器可以监测患者的生理参数，如肌肉力量、关节角度等，从而实时调整康复训练的参数。
目前常用的传感器包括力传感器、陀螺仪、加速度计等。
第三是运动控制技术。
康复机器人需要通过精确的控制算法来模拟人体肢体运动的各种动作，并与患者进行交互。
运动控制技术可以通过传感器的反馈信号对机器人进行闭环控制，从而实现精确的运动控制。
最后是人机交互技术。
康复机器人需要与患者进行良好的交互，通过声音、图像、触觉等方式与患者进行沟通，从而提高患者的参与度和积极性。
值得注意的是，虽然康复机器人技术有很大的潜力，但目前仍面临一些挑战。
首先是成本问题。
康复机器人技术的研发和生产成本较高，导致其价格较高，限制了其市场推广和应用。
其次是技术标准和规范缺乏。
目前缺乏康复机器人的统一标准和规范，导致不同产品之间的兼容性和互操作性较差。
此外，康复机器人技术需要与其他医疗设备和系统进行无缝集成，以提供更全面的康复解决方案。
机器人在医疗康复中的作用
机器人在医疗康复中的作用机器人在医疗康复中的作用现代医疗技术的不断发展与进步，带来了许多新的康复手段与技术设备。
其中，机器人技术的应用在医疗康复领域中发挥着越来越重要的作用。
本文将探讨机器人在医疗康复中的作用，从康复机器人的种类、应用领域、优势和发展前景等方面进行论述。
一、康复机器人的种类康复机器人是指利用机械、电子、计算机等技术研制的用于康复治疗的机器人设备。
按照康复机器人的形式和功能，可以分为以下几类：1. 助行机器人：主要用于帮助行动不便的患者进行步态训练和恢复。
助行机器人通过外骨骼和传感器等技术，为患者提供稳定的支撑和指导，帮助他们恢复行走能力。
2. 上肢康复机器人：主要用于上肢功能障碍患者的康复训练。
上肢康复机器人通过机械手臂、传感器等技术，协助患者进行手部的活动训练，帮助他们恢复手部功能。
3. 下肢康复机器人：主要用于下肢功能障碍患者的康复治疗。
下肢康复机器人通过外骨骼、电机等技术，协助患者进行下肢的运动训练，促进康复效果。
4. 抓握康复机器人：主要用于手部肌力减弱或失去握力的患者的康复治疗。
抓握康复机器人通过机械臂和传感器等技术，帮助患者进行握力训练，提高手部肌肉的力量与灵活性。
二、机器人在医疗康复中的应用领域机器人在医疗康复领域中有广泛的应用。
它们可以用于不同疾病和康复需求的患者，包括以下几个方面：1. 中风康复：机器人技术可以帮助中风患者进行康复治疗，促进肢体运动功能的恢复。
通过康复机器人的协助，患者可以进行更加精准和有效的康复训练，提高康复效果。
2. 脊髓损伤康复：机器人技术在脊髓损伤康复中起到了重要作用。
康复机器人可以通过外骨骼和传感器的支持，帮助患者进行步态训练，促进受损神经回路的再生和康复。
3. 骨关节疾病康复：机器人在骨关节疾病康复中也发挥着重要作用。
比如膝关节炎患者可以借助膝关节康复机器人进行关节活动训练，减轻疼痛，增强肌力，改善关节功能。
4. 儿童康复：机器人在儿童康复中的应用也逐渐得到重视。
下肢康复机器人PPT
下肢康复机器人的研究涉及多个学科领域 ，需要加强跨学科的合作与交流，共同推 动下肢康复机器人的发展。
05
下肢康复机器人的未来 发展
技术创新与改进
01
02
03
智能化控制
利用人工智能和机器学习 技术，实现下肢康复机器 人的自主运动控制和个性 化治疗方案。
精准评估
通过传感器和生物力学分 析，提高下肢康复机器人 的评估准确性和治疗效果。
体育训练
下肢康复机器人也可用于运动员的 体能训练和康复训练，提高运动表 现和预防运动损伤。
02
下肢康复机器人的技术 原理
机器人结构与设计
机器人结构
下肢康复机器人通常由机械腿、驱动 系统、传感器和控制系统等部分组成 ，能够模拟人类下肢的运动，辅助或 替代行走功能。
设计理念
设计下肢康复机器人时需考虑人体工 学、安全性、稳定性和舒适性等因素 ，以确保患者在使用过程中能够得到 有效的康复训练。
下肢康复机器人
目录
• 下肢康复机器人概述 • 下肢康复机器人的技术原理 • 下肢康复机器人的使用方法 • 下肢康复机器人的研究进展 • 下肢康复机器人的未来发展 • 下肢康复机器人的实际应用案例
01
下肢康复机器人概述
定义与特点
定义
下肢康复机器人是一种辅助或替 代传统物理治疗方法的机器人技 术，用于帮助下肢运动功能障碍 患者进行康复训练。
这些案例中发挥了重要作用。
家庭康复的应用案例
随着科技的进步，下肢康复机器人也逐 渐应用于家庭康复领域。家庭康复机器 人能够为患者提供方便、有效的康复训 练，使患者在家中也能进行科学的康复
治疗。
家庭康复机器人通常具有便携、易操作 家庭康复的应用案例还包括针对老年人
医疗机器人的康复辅助技术
医疗机器人的康复辅助技术随着科技的不断进步，医疗机器人已经逐渐成为现实，为医疗行业带来了巨大的变革。
其中之一就是医疗机器人的康复辅助技术，它在康复治疗领域发挥着重要作用。
本文将介绍医疗机器人的康复辅助技术及其优势，以及它在康复治疗中的具体应用。
一、医疗机器人的康复辅助技术概述医疗机器人的康复辅助技术是指利用机器人技术来辅助进行康复治疗的一种方法。
通过利用机器人的高精度和灵活性，患者可以进行更加精准和个性化的康复训练。
医疗机器人的康复辅助技术主要包括以下几个方面：1. 运动康复机器人：这种机器人可以帮助患者进行运动康复训练，如肌肉力量训练、关节活动训练等。
它们可以根据患者的具体情况调整训练难度和强度，提供个性化的康复方案。
2. 步态康复机器人：步态康复机器人可以帮助患者恢复行走能力。
通过模拟人体的步态运动，它们可以协助患者进行步态训练，提高患者的平衡和协调能力。
3. 假肢康复机器人：对于需要使用假肢的患者来说，假肢康复机器人可以提供更加精准和自然的运动控制。
它们通过感知患者的神经信号来控制假肢的运动，使患者能够更加自如地进行日常活动。
二、医疗机器人的康复辅助技术的优势医疗机器人的康复辅助技术相比传统的康复治疗方法具有以下几个优势：1. 精准性：机器人可以提供更加精准和准确的力量和运动控制，从而实现更加精细的康复治疗。
患者可以根据自身情况进行个性化的治疗，提高治疗效果。
2. 重复性：机器人可以进行长时间的重复训练，提供更大的治疗剂量。
这对于一些需要进行大量重复训练的疾病来说尤为重要，如中风后的康复训练。
3. 安全性：机器人可以提供更加安全的治疗环境。
它们具有高度的稳定性和安全保护机制，能够避免患者在康复训练中受到伤害。
三、医疗机器人的康复辅助技术的应用医疗机器人的康复辅助技术在康复治疗中有着广泛的应用。
以下是几个典型的应用场景：1. 中风康复：机器人可以帮助中风患者进行肌肉力量训练和步态康复训练，促进中风患者的康复恢复。
2024年康复机器人市场分析现状
2024年康复机器人市场分析现状背景介绍康复机器人是指能够帮助人类进行康复训练和医疗护理的机器人。
随着人口老龄化问题的日益突出以及医疗技术的不断提升，康复机器人市场正迎来快速发展的机遇。
本文将对康复机器人市场现状进行分析，探讨其发展趋势以及存在的问题。
康复机器人市场规模分析根据市场研究机构的数据显示，康复机器人市场呈现出持续增长的趋势。
预计到2025年，全球康复机器人市场规模将达到数十亿美元。
亚洲地区是康复机器人市场的主要增长区域，其中中国市场占据了重要地位。
中国政府在人工智能和医疗健康领域的重点支持下，康复机器人市场呈现出快速增长的势头。
康复机器人市场的应用领域康复机器人在康复训练和医疗护理领域具有广泛应用的潜力。
康复训练康复机器人可用于帮助康复患者进行运动康复训练。
通过与机器人互动，患者可以得到更高质量的康复训练，提高康复效果。
康复机器人可以根据患者的情况进行个性化的康复方案，并监测患者的康复进展。
医疗护理康复机器人还可以在医疗护理方面发挥重要作用。
例如，康复机器人可以帮助护士或医生进行病人的转移和移动，减轻医护人员的劳动强度。
康复机器人还可以监测病人的生命体征，并在紧急情况下发出警报，提高医疗护理的安全性。
康复机器人市场的发展趋势康复机器人市场正面临着一些有利的发展趋势。
技术进步推动市场增长随着人工智能、机器学习和机器视觉等技术的不断发展，康复机器人的功能和性能不断提升。
更先进的传感器技术和动作控制系统使得康复机器人能够更准确地感知患者的运动情况，并作出相应调整，提高康复效果。
市场竞争加剧康复机器人市场具有很大的发展潜力，吸引了众多企业的关注。
随着市场竞争的加剧，企业不断提升产品的竞争力，推出更具创新性和差异化的产品。
这进一步推动了市场的发展。
医疗资源短缺的压力康复机器人的出现可以在一定程度上缓解医疗资源短缺的压力。
康复机器人能够协助医护人员进行一些重复性工作，提高效率，并减轻医护人员的负担。
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（b）所示，该助行器由鞋子、框架和座位三部分组成。支撑座椅帮助减轻使用者部分
体重，减少身体对腿部的负荷。足底传感器随着脚部动作控制辅助力量的大小，并按照
膝盖的屈伸角度将身体向上托起，以减轻上下楼梯时腰部的负担。助行器可根据使用者
[3]
。
据《2009~2012年中国心脑血管药行业投资分析及前景预测报告》显示，我国老年人的
心脑血管发病率高达30%，其中有60%~70%的卒中病人经抢救治疗后意识恢复，但一
般都留有不同程度的后遗症。常表现为肢体瘫痪或偏瘫，运动控制能力降低，关节僵直，
步行能力明显受限，患者平衡功能下降，容易摔跤，步行过程中能量消耗过高等现象
使站立中期明显延长、加速期缩短。在摆动相，由于屈腕肌群和股四头肌的衰退造成了
摆动前期的延长，同时又由于胫骨前肌的作用减弱使摆动后期相对缩短
[13]
。因此，老年
人的单支撑相和双支撑相所占步态周期的百分比增大。老年人下肢关节在站姿状态要比
坐姿状态承受更多的压力，任何来自身体内部或是外部环境的变化，对他们来说更加容
使人体成为一个完整统一的有机体，从而实现各种复杂的生命活动。行走是人类最基本
的活动方式，也是保证人类独立自主生活的必备条件。步行是在神经系统及运动系统共
同作用下达到的协调自主有节律的活动，需具备负重、迈步、平衡三个条件
[1]
。正常步
态具有身体平稳、步长适当、耗能稳定的特点
[2]
。当神经系统或运动系统出现问题时，
运动模式的促进和对异常运动模式的抑制，恢复正常的运动功能。神经促通技术是建立
在神经生理学及神经发育学原理上的训练方式，可促进中枢神经系统的功能康复
[7-8]
。5
（a）HAL-5（Type-B）（b）HAL-5（Type-C）（c）HAL-5LB（Type-C）
图1.2日本HAL机器人
Fig.1.2 HAL in Japan
易引起摔跤而导致受伤。老年人的身体特征导致了其长时间行走会出现行走困难，因此，
需要对其进行辅助行走。
2006年《中国人口老龄化发展趋势预测研究报告》表明，到2023年，我国老年人口
将达到2.7亿，与0~14岁少儿人口数量相等。而到2051年，中国老年人口规模将达到峰
值4.37亿，约为少儿人口数量的2倍
肉和各个关节产生各种形式的感觉性刺激及运动反馈，机器人不仅可以对患者肢体施加
精确的力与运动控制、也可以记录详实的治疗数据及图形，为临床康复医生提供客观、
准确的治疗和评价参数。同时它还可以排除人为因素，不受治疗师水平的影响，保证训
练的效率和强度，实现长期、稳定的重复训练，有利于提高康复训练的效果
[19]
重能力等。同时还可以预防废用综合症，提高患者日常生活处理能力
[9]
。因此，早期对
偏瘫患者施以运动训练，对促进运动功能的恢复具有重要意义。
运动系统主要由骨、关节及骨骼肌组成。骨骼肌是运动的效应器，是运动系统中力
的发动者。骨及关节起着运动力的承载、传导、分散等作用。随着年龄的增大，人体骨
骼逐渐退化，骨关节磨损严重，韧带韧性和弹性减退，关节活动受限。老年人会产生不
均会导致人体行走障碍甚至失去步行能力，严重影响人体正常生活。
神经系统作为控制人体活动的最高中枢，在人体生命活动中起着主导的调节作
用。近年来，随着人们生活质量的提高和饮食结构的改变，脑血管病成为神经系统最
常见的疾病之一。脑血管病是指脑血管破裂出血或血栓形成，引起的以脑部出血性或缺
血性损伤症状为主要临床表现的一组疾病，又称脑血管意外或脑卒中，俗称脑中风
失的运动功能，提高独立步行能力，最大限度地改善其生活质量，是临床卒中偏瘫康复
的一项重要内容。
现代研究证实，脑卒中患者神经功能损伤后，中枢神经系统结构上的重组和功能上
的代偿，可使脑细胞通过轴突再生、树突发芽及改变突触阈值等途径恢复正常功能。根
据该特点，运用神经促通技术可在中枢神经系统中建立一条新的神经通路，通过对正确
走路时各关节的角度，对数据进行统计分析，给予步行者最佳的力量辅助，减少步行过
程中腿部肌肉和关节的负荷，达到省力的作用。机器人采用锂电池供电，电源可以支持
两小时，最多可以帮助使用者减轻9千克体重
[20-21]
。该机器人也可以用于减轻装配线上
工作人员的劳动强度，目前该机器人正在一家工厂里面进行测试实验
[22]
的评价康复训练的强度、时间和效果，使康复治疗更加系统化和规范化。
对健康人的步态分析表明，正常步行需要合理的肌肉激活、和谐的肌肉收缩时相、
足够的承重能力和耐力
[15]
。偏瘫是由于脑部疾病导致的一侧肢体随意运动不全或完全丧
失为主要临床表现的综合症。临床康复训练中，治疗师大多注意患侧的肢体功能恢复，人体是具有很高智慧的机体，在神经系统的控制下，各个系统协调配合、互相联系，
利用动力学模型计算所需提供的关节驱动力矩，依靠足底力信息计算站立过程身体的
ZMP位置，根据这两个信息可以实现站立及身体平衡控制。下肢型HAL机器人已作为
产品在日本投入应用，全身型HAL机器人正处于实验开发阶段。
2003年，日本东北大学研制了助力行走机器人Walking Helper，用于帮助体弱老年
HAL-5（Type-C）为单侧下肢外骨骼，可帮助偏瘫患者行走
[23]
；HAL-5LB（Type-C）
为双侧下肢外骨骼，可帮助截瘫患者站立
[24]
。外骨骼在髋、膝、踝关节各有一个绕冠状
轴旋转的自由度，安装在髋、膝关节的驱动装置可以控制髋、膝关节的屈伸，踝关节处
使用驱动装置与否取决于机器人的功能。肌电信号采集器、测量系统、计算机、无线局
而忽略或很少注意健肢的功能活动。健肢的主动运动可以提高中枢神经系统的紧张度，
活跃系统生理功能，预防并发症及改善全身状况，增加患者康复的信心
[16]
。因此，机器
人辅助康复训练的最终目标是恢复人体组织的运动功能，建立双侧协调训练的康复策
略，利用肢体间的协调和匹配效应，实现肌体组织的自然化动作，促进患肢和躯干的肌
力及运动功能的恢复，使脑卒中患者重新获得步行功能。
Holden在1984年提出了步行功能分级（functional ambulation classification FAC），
将人体步行能力分为五个等级。0级，无功能，患者不能走或需两人协助才能走；1级，
需连续不断地搀扶才能行走及保持平衡；2级，能行走但平衡不佳，不安全，需1人在
人，均可归属于其中的一级，因此，以步行能力等级为依据，设计一款可以实现助行康
复训练的机器人，对帮助不同使用者实现行走功能的训练具有重要意义。
助行康复机器人是典型的人机一体化系统，它可以为操作者提供助力、保护、身体
支撑，同时又融合了传感、控制、信息获取、移动计算等技术，使机器人能够完成一定
的功能和任务。由于借助了机器人技术、传感技术和信息技术，机器人辅助行走和康复
索。因此，对机器人进行改良，开展与其它临床康复方法的有机结合以提高其临床康复
效果，扩展其治疗手段是非常有必要的
[19]
。
综上所述，研究助行康复机器人技术，使其满足康复训练、辅助行走、节省能耗、
携带方便等需要，并且更加符合人体生理习惯，令使用者步态更自然，提高老年人的生
活质量，减轻社会负担，使其真正服务于需要的人，有着重要的意义。2
力衰退，导致脚跟着地、踝屈膝等动作变缓慢，伸髋动作不充分，摆动腿抬高的程度降
低，行走时拖拉。伸膝肌群的能力衰退，导致足着地时膝关节的伸展度明显小于青年人
而显得步态“僵硬”，在脚跟着地时，老年人有稍向后坐的现象
[11-12]
。在站立相，由于
胫骨前肌退让性收缩力的衰退导致脚跟着地期缩短，而小腿三头肌和排肠肌的功能衰退
发了HAL（Hybrid Assistive Leg）系列混合助力腿外骨骼机器人，如图1.2所示。使用
者全身都可以穿戴外骨骼机器人，下肢外骨骼用于帮助腿部无力的使用者提供腿部助
力，手臂外骨骼可以帮助使用者抬起100kg的重物。针对使用者对机器人助力的不同要
求，2009年，该研究小组将HAL-5分成了几种类型，以更好的实现行走助力。3
训练的最大优势在于舒适性及安全性好，助行康复训练可以实现智能化。在助行康复训
练过程中，机器人可以增加躯干的稳定性并辅助骨盆及腰部运动，使患侧下肢直接得到
外力支撑而负重，并能改善步态的类型及步态的再学习能力，减少步行中的能量消耗，
还能预防异常模式导致的疼痛等
[18]
。在助行康复机器人的帮助下行走，可对患侧下肢肌
人进行长距离的行走，如图1.3所示。机器人利用直流电机驱动齿轮传动机构，直接控
制髋关节的屈伸运动；依靠直线电机推动小腿摆动，控制膝关节的屈伸运动；机构具有
一定的柔顺性，髋关节可以实现自由的内收、外展运动。该机器人可以帮助使用者完成
起立、行走以及登高的助力运动。在控制系统设计上，该研究小组提出了基于人体模型
[4-5]
，
严重影响患者的日常生活，也增加了社会及家庭的负担。有研究显示，偏瘫时，运动系
统若制动超过3天，肌原纤维就开始缩短并逐渐萎缩；当超过2周时，关节周围的致密
结缔组织增加使关节挛缩。同时，由于骨组织失去了机械应力的刺激作用，使破骨细胞
活性增强，骨组织被吸收而发生骨质疏松综合征
[6]
。因此，如何最大限度地恢复患者丧
同程度的运动机能障碍，行动的速度、协调能力、静态抗干扰平衡能力以及肌肉力量均
成下降趋势。Skelton DA等人以65~89岁老人为对象的研究结果表明，65岁以后老年人
腿部的肌力以1%~2%的速度下降，且随着年龄增加，下降幅度增大