下肢外骨骼康复机器人的研究与进展
下肢外骨骼康复行走机器人控制系统设计
1、高度智能化：通过机器学习算法的不断训练和优化，控制系统的控制精度 得到了显著提高。
2、良好的适应性：系统能够根据不同患者的实际情况自动调整参数，满足个 性化的康复需求。
3、高度安全性：在系统中引入了多重安全保护措施，确保了患者在使用过程 中的安全。实验验证结果表明，该控制系统在帮助患者进行站立、行走等运动 方面具有显著效果，能够有效改善患者的运动功能。然而，仍存在一些不足之 处，如对患者的身体状态和运动数据的实时监测尚不完善，部分传感器数据的 准确性和稳定性有待提高等。
方法
为了实现上述目标，本次演示采用以下步骤和方法进行控制系统设计：
1、需求分析：首先对下肢外骨骼康复行走机器人的应用场景、患者需求、现 有产品的优缺点等进行深入调研和分析。
2、系统架构设计：根据需求分析结果，设计下肢外骨骼康复行走机器人的整 体架构，包括机械结构、控制器、传感器、执行器等组成部分。
下肢外骨骼康复机器人控制系统的主要设计原理基于人体运动学和动力学原理， 同时结合了机械设计、电子控制、传感器技术等多学科知识。具体实现方法和 步骤如下：
1、硬件设备选择：控制系统硬件设备包括机械结构、电机、传感器、电路板 等。根据使用者的身体状况和康复需求，选择轻便、耐用且符合人体工程学原 理的硬件设备。
3、设备性能方面，下肢外骨骼行走康复机器人具备良好的稳定性和耐用性， 但仍然存在一些可以改进的空间，如提高设备的自适应性、降低能耗等方面的 研究。
讨论：
根据研究结果，我们对下肢外骨骼行走康复机器人的研究现状进行了讨论。虽 然该领域已经取得了一定的进展，但仍存在一些问题需要进一步解决。例如， 设备重量和穿戴舒适度是影响用户体验的关键因素之一，如何通过优化设计和 材料选择等方式减轻设备重量、提高穿戴舒适度是未来的研究方向之一。
下肢动力外骨骼机器人进展研究
工业技术①基金项目：老人陪护情感机器人研制项目（项目编号：2017YFB1304104）。
作者简介：包仁人(1986，9—)，男，汉族，辽宁本溪人，博士，中级工程师，研究方向：医疗康复机器人、养老机器人、助残 机器人。
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.13.076下肢动力外骨骼机器人进展研究①包仁人 冯健 陆英男 沈庆杰 邓德智(沈阳新松机器人自动化股份有限公司 辽宁沈阳 110168)摘 要：伴随着人口老龄化和意外事故的不断增加，需要进行下肢康复训练和下肢功能代偿的人群也不断增加，而下肢动力外骨骼机器人恰好能在这一过程能发挥重要的作用。
目前已经商品化的外骨骼产品主要集中在美国、欧洲、日本，主要应用领域为医疗、助残、助务；而中国2015年后也在此方向出现了一批创业公司，以医疗和助残为主要目的，部分产品已经进入到了实际应用环节。
本文通过介绍主要商品化的下肢动力外骨骼机器人产品，给各位研究者提供参考。
关键词：下肢 外骨骼机器人 医疗康复 助残 能力增强中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)05(a)-0076-03伴随着人口老龄化和意外事故的不断增加，偏瘫、中风、脑卒中、截瘫等患者也不断增多，其中只有相当一小部分能得到肢体康复训练。
根据当代医学理论和临床医学实践证明，欲对肢体运动功能进行恢复、提高和代偿，除了必要的医疗手段外，科学和正确的康复训练也是十分有效的，而下肢动力外骨骼机器人恰好能满足这些需求[1]。
目前下肢外骨骼机器人主要在医用康复、养老、助残等领域里有更为实际的应用。
本文通过对下肢外骨骼机器人产品发展现状的论述，给相关研究人员提供参考。
1 国外动力下肢外骨骼机器人研究进展外骨骼的研究始于20个世纪60年代，随着科技进步，2000年以后涌现出一批外骨骼机器人系统，应用领域以军用、医疗辅助、助力行走为主。
1.1 美国下肢外骨骼机器人2000年，美国伯克利大学机器人和人体工程实验室研制了其第一代下肢外骨骼机器人，2008年研制出了其第三代军用外骨骼系统HULC，如图1(a)所示，自重24kg，采用液力驱动[2]。
下肢康复医疗外骨骼发展现状综述
下肢康复医疗外骨骼发展现状综述摘要：下肢康复医疗外骨骼能够辅助下肢运动障碍患者进行康复训练，因其巨大的应用前景，成为当前各国研究的热点；从跑步机式和陆基式两类康复医疗外骨骼出发，分析了下肢康复医疗外骨骼国内外发展现状，叙述了典型产品和模型，机械、控制部分的研究过程，通过分析典型产品模型，推测康复医疗外骨骼机器人应具有的结构与控制特性；展望康复医疗外骨骼领域应重点研究刚柔耦合、个体运动差异兼容、多模信息融合等关键技术。
关键词：康复医疗；外骨骼；刚柔耦合；助力效能康复医疗机器人具有广阔的应用前景，日益成为国内外专家学者的研究热点，其中下肢康复医疗是康复医疗的研究重点。
随着人口老龄化及人们生活水平的提高，下肢行动不变的人口数量急剧升高，行走不便将影响患者的正常生活[1]。
我国有着世界上最高的中风发生率，大约有1 500万人有下肢运动障碍，大约4 000万老人在逐渐失去行走能力，每年对下肢康复训练设备需求量高达35万套，但是目前市场提供的设备却少于2万台[2]。
下肢康复外骨骼可以减轻康复医师的负担，提高康复训练效率及效果，实时获取康复训练数据和评估训练效果[3]。
其功能主要包括：维持关节活动度、防止关节挛缩、纠正步态、重塑神经系统等。
根据结构类型，下肢康复外骨骼可分为跑步机式和陆基式两种，患者可通过使用跑步机式康复医疗外骨骼在跑步机上获得行走康复训练，在这种类型的外骨骼中，为了保证安全，保持平衡，需要一套人体重量支撑系统，来减小重力对腿部的影响。
陆基式外骨骼帮助患者在地面上行走，重获行走能力。
按照应用类型，下肢康复医疗外骨骼可分为辅助行走和康复训练两类。
1 国内外研究现状1.1 国外研究现状下肢康复外骨骼方面的研究起始于1960年[4]，由于当时技术的限制，这些装备没有实现当时预期的目标，但是为后续研究打下了基础，最近几十年，尤其是Lokomat应用于临床以后，下肢康复机器人逐渐成为世界各国研究的热点。
无源下肢外骨骼的工作机理和动力学特性研究
无源下肢外骨骼的工作机理和动力学特性研究无源下肢外骨骼的工作机理和动力学特性研究【引言】随着人工智能和机器人技术的不断发展，无源下肢外骨骼成为了康复和助力行走的重要设备。
无源下肢外骨骼通过对人体下肢关节运动进行辅助和增强，提供力矩和力量，帮助行动不便者恢复行走能力。
本文将从无源下肢外骨骼的工作机理和动力学特性两个方面进行研究。
【无源下肢外骨骼的工作机理】无源下肢外骨骼由传感器、控制系统和执行机构组成。
其中，传感器用于检测人体下肢关节的运动状态，控制系统根据传感器数据进行实时计算和控制，执行机构则根据控制系统的指令提供力矩和力量。
1. 传感器：无源下肢外骨骼常用的传感器有惯性测量单元（IMU）和电子力感知器（FSR）。
IMU可以通过测量人体关节的加速度和角速度来判断人体下肢关节的运动状态，FSR则可以检测压力和力量的变化。
传感器的准确性和灵敏度直接影响着外骨骼的性能。
2. 控制系统：控制系统是无源下肢外骨骼的核心，它根据传感器的数据进行实时计算和控制。
传感器数据经过信号处理和滤波后，输入控制算法中。
控制算法根据不同的任务需求、用户需求和人体生理特征，设计出适合的控制策略。
目前常见的控制策略包括基于模型的方法、基于反馈的方法和神经网络控制等。
3. 执行机构：执行机构是无源下肢外骨骼提供力矩和力量的部件。
常用的执行机构包括电机、气缸和弹簧等。
电机通常用于提供力矩和力量，通过控制电机转矩和速度来输出所需的力矩。
气缸则通过压缩气体来提供力矩和力量，其输出受到气压和气缸几何结构的影响。
【无源下肢外骨骼的动力学特性】动力学特性是衡量无源下肢外骨骼性能的重要指标，主要包括负载能力、稳定性和能耗。
1. 负载能力：负载能力是指无源下肢外骨骼能够承受的最大载荷。
影响负载能力的因素包括执行机构的输出力和力矩、关节摩擦力和机械刚度等。
提高负载能力可以通过增加执行机构的峰值力矩和输出功率，以及减小关节摩擦力来实现。
2. 稳定性：稳定性是指无源下肢外骨骼在使用过程中保持平衡和稳定的能力。
下肢外骨骼康复机器人控制系统设计与研究
下肢外骨骼康复机器人控制系统设计与研究一、本文概述随着科技的不断进步，医疗康复领域迎来了前所未有的发展机遇。
下肢外骨骼康复机器人作为一种辅助人体行走、促进康复的重要设备，其设计与研究具有重要的实践意义和理论价值。
本文旨在探讨下肢外骨骼康复机器人的控制系统设计，包括硬件构成、软件编程以及运动控制策略等方面，以期为提高康复效果、促进患者康复进程做出贡献。
本文首先介绍了下肢外骨骼康复机器人的研究背景和发展现状，阐述了其在医疗康复领域的应用前景。
随后，详细分析了下肢外骨骼康复机器人控制系统的设计要求和技术难点，包括机械结构设计、传感器选型与配置、运动学建模与控制算法设计等方面。
在此基础上，本文提出了一种基于人机交互的下肢外骨骼康复机器人控制策略，以实现精准的运动轨迹控制和个性化康复治疗。
接下来，文章重点阐述了下肢外骨骼康复机器人控制系统的设计与实现过程。
介绍了控制系统的硬件构成，包括主控制器、驱动器、传感器等关键部件的选型与配置。
然后，详细描述了控制系统的软件编程，包括运动学建模、控制算法实现、人机交互界面开发等方面。
通过实验验证和临床应用测试，评估了所设计的控制系统的性能和效果。
本文的研究成果不仅为下肢外骨骼康复机器人的设计与研究提供了有益的参考，也为医疗康复领域的技术创新和发展提供了新的思路和方法。
未来，我们将继续深入研究下肢外骨骼康复机器人的控制策略和技术应用，以期为患者提供更加高效、个性化的康复治疗方案。
二、下肢外骨骼康复机器人基础理论下肢外骨骼康复机器人作为一种辅助人体下肢运动的医疗设备，其基础理论涉及多个学科领域，包括生物力学、机器人技术、控制理论以及人机交互等。
生物力学基础：生物力学是研究生物体在力学作用下的反应和适应的科学。
在下肢外骨骼康复机器人的设计中，必须充分理解人体下肢的生物力学特性，包括骨骼结构、肌肉力量分布、关节运动范围等。
这些特性为机器人设计提供了重要的参考依据，确保了机器人在辅助人体运动时能够符合生物力学规律，避免对人体造成不必要的损伤。
基于外骨骼的可穿戴式上肢康复机器人设计与研究
基于外骨骼的可穿戴式上肢康复机器人设计与研究一、本文概述随着科技的快速发展和人口老龄化趋势的加剧，康复机器人的研究和应用日益受到重视。
在众多康复机器人中，基于外骨骼的可穿戴式上肢康复机器人因其独特的设计理念和实际应用价值，成为了康复工程领域的研究热点。
本文旨在探讨基于外骨骼的可穿戴式上肢康复机器人的设计与研究，通过对其结构、功能、控制策略等方面进行深入分析，以期为该领域的研究提供有益的参考和借鉴。
本文首先介绍了上肢康复机器人的研究背景和意义，阐述了其在康复治疗中的重要性和迫切性。
接着，综述了国内外在该领域的研究现状和发展趋势，分析了现有技术的优缺点和面临的挑战。
在此基础上，提出了一种基于外骨骼的可穿戴式上肢康复机器人的设计方案，并详细介绍了其机械结构、传感器配置、控制系统等方面的内容。
本文的重点在于研究该康复机器人的运动学特性、动力学模型以及控制策略。
通过建立合理的数学模型，分析了机器人在不同运动模式下的运动学和动力学特性，为后续的控制算法设计提供了理论基础。
同时，针对康复机器人的特点，提出了一种基于人机交互力感知的智能控制策略，实现了机器人在康复训练过程中的自适应调整和优化。
本文通过实验验证了所设计的康复机器人的可行性和有效性。
通过对比实验和数据分析，证明了该机器人在上肢康复训练中具有良好的辅助效果和康复效果，为临床康复治疗提供了新的可能性和选择。
本文的研究内容对于推动基于外骨骼的可穿戴式上肢康复机器人的发展具有重要的理论意义和实践价值。
希望通过本文的探讨和研究，能够为相关领域的研究者和实践者提供有益的参考和启示。
二、相关理论基础与技术外骨骼，又称作动力外骨骼或动力服，是一种可穿戴设备，旨在为穿戴者提供额外的力量或运动能力。
外骨骼通常由硬质的外部框架和一组动力机构组成，可以通过机械、液压或气压传动系统驱动。
外骨骼技术最初是为了军事和航空航天应用而开发的，旨在增强士兵或宇航员的负载能力和运动性能。
可穿戴下肢外骨骼康复机器人研究现状与发展趋势
0引言科学技术的发展和医疗水平提高的同时，人均寿命延长，社会老龄群体和运动功能障碍患者数量逐年上升，对辅助运动和运动功能恢复的需求随之增大。
除了初期的康复治疗外，后期借助辅助医疗设备进行康复训练具有重大意义。
传统的治疗手段是由具有一定经验的康复医师一对一地对患者进行康复训练，该方法治疗效果好，但受康复医师人力所限，治疗成本高，治疗的时间、地点受限，通常不能达到预期效果。
为此，国内外医疗机构通常选用医疗机器人代替治疗师进行康复训练，这样不仅降低成本、提高治疗效果，还可以为患者提供安全可靠的治疗方案和手段[1]。
传统大型康复器械通常体积大、不可移动、训练模式单一、环境枯燥。
可穿戴下肢外骨骼康复机器人是机械、电子、人机交互、仿生学等交叉融合的学科，穿戴于患者肢体上，通过检测穿戴者的运动意图，辅助并保护其进行康复训练的智能化、机械化康复设备。
可穿戴下肢外骨骼康复机器人弥补了传统治疗方式的不足，摆脱了悬挂式等大型康复设备的场地局限性，备受社会关注[2]。
本文主要介绍可穿戴下肢外骨骼康复机器人的研究状况，论述其关键技术，展望其发展方向。
1国内外研究现状1.1国外研究现状康复医疗机器人最早始于1890年俄罗斯人Yagn[3]设计的世界第一个增强跑跳能力的下肢外骨骼装置———Assistead-walking Device。
1965年，美国通用电气公司与康奈尔大学研制了全身外骨骼试验样机Hardiman[4-5]。
20世纪70年代初，南斯拉夫人Vukobratovic[6]系统性地提出了下肢动力外骨骼设计理论与方法，并研制出具有骨盆扭转补偿功能的电可穿戴下肢外骨骼康复机器人研究现状与发展趋势李龙飞1，朱凌云1，2*，苟向锋1，2（1.天津工业大学机械工程学院，天津300387；2.天津市现代机电装备技术重点实验室，天津300387）[摘要]介绍了国内外可穿戴下肢外骨骼康复机器人的研究现状，指出了该领域目前研究的热点问题。
下肢外骨骼机构的研究与仿真讲解
国内外研究现状
由前苏联圣彼得堡的研究者开发，重87千克。 1970年
国内外研究现状
由前南斯拉夫的Vukobratovic开发，用于截 瘫病人的行走恢复治疗，该系统由气缸驱 动.1971年
国内外研究现状
由日本筑波大学的山海嘉之教授所领导的 Cybernics Lab开发的HAL(Hybrid Assistive Limb) 系列下肢外骨骼用于协助步态紊乱的病人 行走。HAL-3是套下肢装，专门设计来帮助 下肢残障者或是老人们，能方便地进行日常 生活中的许多动作，像是走路、上下楼梯等 等。它采用了角度传感器、肌电信号传感器 和地面接触力传感器等传感设备来获得外骨 骼和操作者的状态信息。它的所有的电机驱 动器、测量系统、计算机和无线局域网络， 以及动力供应设备都整合到背包中。使用装 在腰间的电池进行供电。HAL拥有混合控制 系统，包括自动控制器进行诸如身体姿态的 控制，以及基于生物学反馈和预测前馈的舒 适助力控制器。重22公斤
图片来自http://www.we.kanagawa-it.ac.jp/~yamamoto_lab/pas/index.htm
国内外研究现状
瑞士苏黎士联邦工业大学(ETH)在汉诺威2001年世界工业展览会上展出的名 为LOKOMAT的康复机器人模型。
图片来自 /0105910/images /lokomat_2.jpg
下肢外骨骼机构的研究与仿真
Agenda
• • • • 国内外研究现状 人行走机理分析 下肢外骨骼的建模与仿真 参考文献
国内外研究现状
Hardyman，该系统由通用电气(General Electric)研发，用于增强士兵的持重及负重 能力，操作者操纵内侧的外骨骼，由液压驱 动的外侧外骨骼对人提供助力，但是它的最 大的缺点就是笨重、不稳定且不安全。重 1500磅,30个自由度.1960年 图片来自 /~hpm/project.archi ve/Image.Archive/other.robots/Hardyman.jpg
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Wan DQ, Xu YM, Bai YH. Research and development of lower extremity rehabilitation exoskeletons.Zhongguo Zuzhi Gongcheng
Yanjiu yu Linchuang Kangfu. 2011;15(52): 9855-9858.
万大千，徐义明，白跃宏. 下肢外骨骼康复机器人的研究与进展[J].中国组织工程研究与临床康复，2011，15(52):9855-9858. [ ]
0 引言
外骨骼是指为生物提供保护和支持的坚硬 外部结构。外骨骼机器人是指具有可穿戴的坚 硬的外部结构的机器人。外骨骼机器人最先起 步于军事领域，军人通过穿戴外骨骼机器人提 高其军事作战能力，穿戴者可携载更多的武器 装备，提高防护水平，同时可克服任何障碍， 长时间高速前进，不会产生疲劳感。随着科学 技术的发展，外骨骼机器人已逐步应用于康复 医学领域。它是近年来发展起来的一种新的针 对运动神经系统损伤的康复治疗技术[1]。患者通 过穿戴外骨骼康复机器人，不但可以进行有效 的功能康复训练，而且可以通过自身肌电信号
万大千，等. 下肢外骨骼康复机器人的研究与进展
1 资料和方法
1.1 资料来源 由第一作者检索 1990/2008 PubMed 数据库(/PubMed)及万方数 据库()。英文检索词为 “exoskeletons robot，central nerve datraining，the man-machine integration interaction interface”，中文检索词为“外骨骼机器人， 中枢神经损伤，主被动康复训练，人机一体化交互接 口”。检索文献量总计 47 篇。 1.2 纳入标准 ①文章所述内容为医用下肢外骨骼康 复机器人。②同一领域选择近期发表或在权威杂志上发 表的文章。 1.3 排除标准 重复性研究。 1.4 数据的提取 计算机初检得到 47 篇文献，阅读标 题和摘要进行初筛，排除因研究目的与本文无关及内容 重复的研究 21 篇，共保留其中的 26 篇归纳总结。 1.5 质量评估 符合纳入标准的 26 篇文献中，文献 [1-13]探讨了外骨骼康复机器人研制的关键技术，文献 [14-21]探讨了平板减重训练对步态的影响，文献[22-24] 探讨了能源与动力技术及人工智能系统对机器人的影 响，文献[25-26]探讨了外骨骼康复机器人未来的发展趋 势。
本文结合国内外文献对外骨骼康复机器人 研制的关键技术和临床应用最新研究进展综述 如下。
上海交通大学附 属第六人民医院 康复医学科，上海 市 200233
万大千★，男， 1986 年生，黑龙 江省哈尔滨市人， 汉族，上海交通大 学医学院在读硕 士，主要从事神经 系统损伤康复治 疗的研究。 wdqwdq1986@
控制帮助患者早期下地行走，达到促进中枢神 经恢复、提高生活质量的目的。
外骨骼康复机器人作为国际机器人领域的 一个研究热点，其研制涵盖了康复医学、生物 力学、机械学、电子学、材料学、计算机科学 以及机器人学等诸多领域。近年来康复机器人 的研究主要集中在康复机械手、医院机器人系 统、智能轮椅、假肢和康复治疗机器人等几个 方面[2]。而传统机械学、传感技术、生物医学、 智能控制技术、计算机技术及新材料、新能源 技术的发展明显促进了外骨骼康复机器人技术 的高速发展[3]。
中国组织工程研究与临床康复 第 15 卷 第 52 期 2011–12–24 出版 Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research December 24, 2011 Vol.15, No.52
下肢外骨骼康复机器人的研究与进展*★
万大千，徐义明，白跃宏
Research and development of lower extremity rehabilitation exoskeletons
Wan Da-qian, Xu Yi-ming, Bai Yue-hong
Abstract BACKGROUND: How to improve the daily activity of patients with central nervous system injury caused by cerebrovascular diseases is the problem to be solved in rehabilitation medicine. The development of lower extremity rehabilitation exoskeletons may solve it. OBJECTIVE: To review the research and development of lower extremity rehabilitation exoskeletons in order to design and develop them. METHODS: An online search of literatures published between January 1990 to December 2008 of lower extremity rehabilitation exoskeletons was performed in PubMed database (/PubMed) and Wanfang database () with the key words of “exoskeletons robots, central nerve damage, passive rehabilitation training, the man-machine integration interaction interface” in English and in Chinese. The repetitive studies were excluded. RESULTS AND CONCLUSION: Totally 26 articles were chosen to summarize. There are amount of studies on rehabilitation exoskeletons. However, if small volume, light, low power consumption, high power output can be solved in the rehabilitation exoskeletons, while they also have the abilities of fast response, low inertia, high precision and high security, the maximum response function of lower limb of nerve damage patients may be achieved.
Department of Rehabilitation Medicine, the Sixth People’s Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200233, China
Wan Da-qian★, Studying for master’s degree, the Sixth People’s Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200233, China wdqwdq1986@
的驱动元件，包括电池和马达，以及控制器等较重的周 边设备都布置在手推车中，这样既减轻操作者的负担， 又保证了行走平衡。而哈尔滨工程大学研制的康复机器 人[6]，引入 sEMG 实现人机交互。根据患者意图实现康 复训练动作，由于脑卒中患者多为单侧受损，其利用健 侧 sEMG 驱动康复机器人辅助患者的患侧肢体进行康 复训练。这有助于保持患者正确的运动感觉，同时提供 了一个较好的人机交互接口。但是 sEMG 信号容易被电 磁噪声污损，而且为了精确测量，sEMG 需要用特殊的 胶粘接在皮肤表面，因而 sEMG 被认为不适合在人们的 日常生活中作为操作外骨骼装置的接口[7]。 2.1.2 平板减重与步态分析 平板康复训练可以显著 改善脊髓损伤和脑损伤造成的下肢长期瘫痪，其功能性 步行评定及站立平衡功能训练比传统康复治疗前后有 显著的改善，脑血管病脑卒中偏瘫患者早期在传统的康 复治疗基础上应用减重步行训练，能更大程度提高下肢 运动功能、步行能力及日常生活能力[8]。瑞士的联邦技 术大学、Hocoma AG 公司和德国神经康复训练中心分 别开发了外骨骼系统 Locomat 和 Hapticwalker。这些系 统结合活动平板训练模式，改变传统卒中或者截瘫患者 人工康复训练模式，减轻了体疗师的工作强度，保证了 康复训练的质量，提高了训练效果。Locomat 系统中还 加入了人工智能系统，不仅帮助患者进行标准步态康复 训练，还可以根据不同患者对标准步态抵触情况实时修 正步态，实现人机之间的协调康复训练。随着科学技术 的进步，平板减重训练完美应用于下肢外骨骼康复机器 人对神经损伤患者的肌肉力量和运动协调性恢复训练 有着极大地帮助。人类步态是一种典型的重复性功能运 动，减重平板训练为脊髓损伤患者或脑卒中患者的康复 训练起到了很好的作用[9]。研究表明，减重平板训练可 以改善患者的下肢肌力及运动协调性[10-11]。尤其对于轻 度偏瘫患者，减重平板训练可以显著改善患者的平衡能 力、步行速度、步长和双腿支撑站立时间，促进下肢运 动功能恢复[12]。
2 结果
2.1 外骨骼康复机器人研制关键技术 2.1.1 人机一体化交互接口(表面肌电信号) 人机一 体化交互接口是指人与机械系统之间的信息交互方式， 机器人是典型的人-机交互系统。机器通过检测表面肌 电信号(surface electromyogram，sEMG)来了解使用者 的情况，人也是根据机器人的运动情况对自己进行调 整，而机器是通过人机交互接口来了解人的情况，从而 确定机器的运动，人也是通过人机交互接口来了解机器 的运行情况。在正常生理状况下，人体肌肉收缩是伴随 着电位信号的产生，肌肉信号产生 sEMG 来完成一个简 单或复杂的动作[4]。而这简单或复杂运动又离不开控制 系统，有关机器人的控制和运动系统的研究进展国内外 已有部分文献报道。如韩国 Sogang 大学的 Intelligent Walking Assistive Robot，在控制方面，他们采用类似 于 sEMG 的肌纤维收缩信号，利用绑在大腿和小腿上的 气囊内气体的变化测得压力变化[5]。而在人体下肢自由 摆动，即肌纤维不收缩时，则利用关节处的电位计式角 度传感器的信号变化触发驱动器的动作。传感器信号的 融合和处理是通过便携式计算机中的模糊控制来实现 的。该机器人由两个部分组成：外骨骼和手推车。所有