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穿上外骨骼,摆脱轮椅不是梦

科技日报记者 唐芳。穿上

近日,外骨身患脆骨症的骼摆“扭扭车男孩”张亮在自研人体外骨骼的帮助下,首次站起来!脱轮他走了16米,穿上花了大约5分钟。外骨“视角变高带来的骼摆感官冲击非常震撼。”张 梁告诉《科技日报》,脱轮他平均每周做两三次行走训练。穿上谈到自主研发外骨骼的外骨初衷,张亮说:“我从仿生结构出发,骼摆尽量让它更实用、脱轮更简单。穿上”。外骨

让坐在轮椅上的骼摆残疾人起身走路,甚至“跑”马拉松,外骨骼是怎么做到的?如今医用外骨骼的普及程度如何?未来的发展趋势是什么?4月24日,带着 《科技日报》记者采访了北京航空航天大学教授、北京大艾机器人科技有限公司(以下简称大艾机器人)董事长帅梅。

   可以辅助行走,也可以进行康复训练。

以前很多人一瘫痪就要靠轮椅一辈子。帅梅说,外骨骼的出现改变了严重肢体残疾人几乎无法行走的困境。外骨骼作为人体外穿戴的另一对“骨骼”,已应用于医疗康复领域。

记者来到北京阳光大艾肢体残疾人康复中心,几名患者“嵌入”外骨骼康复训练机器人,一步一步,练习抬腿走路;在父母的鼓励下,一个男孩“嵌入”在小型外骨骼康复训练机器人中,绕着现场行走。

外骨骼是如何驱使人们行走的?“当人体骨骼和肌肉功能丧失时,外骨骼提供与骨骼相同的支撑和肌肉相同的驱动源。它通过腿部绑带传递控制力,驱动患者下肢移动。帅梅说,步态算法是穿戴者下肢正常行走步态的核心技术。

北京2022年冬残奥会火炬手杨淑亭穿着大艾外骨直立行走传递火炬,邵海鹏穿着新一代大艾人工智能外骨轻松自然地完成火炬收集。国产下肢外骨骼出现在电视转播中,给大众留下了深刻的印象。

“他们都是脊髓损伤不完全的患者。杨淑亭已经11年不能站着走路了,但她在外骨骼的帮助下又站了起来。邵海鹏通过外骨骼训练,不仅使瘫痪的下肢恢复功能重新站立 2018年,机器人行走马拉松世界纪录也被打破。”帅梅说。据报道,完全性脊髓损伤患者也可以在外骨骼的带领下再次行走,恢复身体各方面的功能。

“外骨骼不仅有助于行动,而且是一种全新的治疗设备。帅梅说,中风或脊髓损伤致残的根本原因是中枢神经系统受损,导致四肢无法控制。过去被中枢神经组织所接受 它被认为是不可再生的,但由外骨骼驱动的康复训练可以重塑肢体与中枢神经系统之间的联系,恢复肢体运动功能。“这一现象值得循证医学更深入地进行 研究。”帅梅说。

   国内企业加快产品迭代和场景落地。

国内外骨骼研究始于2000年左右,主要参与浙江大学、哈尔滨理工大学等大学。这些大学对下肢外骨骼的人体信息收集、机械结构、步态分析和控制策略进行了深入的研究。

2015年以后,围绕外骨骼的创业热情涌现。

目前,国内外骨骼制造商在产品迭代和场景着陆方面不断努力,加快布局。以大艾机器人为例,2010年,帅梅开始研究外骨骼,经过6年的研发,不断取得突破 大艾机器人成立于2016年,将其成果产业化。2018年6月,大艾机器人成为中国第一家获得医疗器械注册证书的外骨骼公司,其成功的外骨骼自主研发获得批准 市;2019年,北京阳光大艾肢体残疾人康复中心申请成立,提供与肢体残疾相关的康复培训等专业服务。

如今,帅梅带领团队继续致力于“包容性”产品,不断改进产品设计,降低价格和成本。最新推出的“艾佳”外骨骼康复机器人价格已从近百万元降至10万元 元以下,达到个人居家使用可接受的程度。目前,该公司已在全国100多家医院投入使用外骨骼,累计治疗患者超过1万例,培训人数超过100万。

此外,上海傅利叶智能科技有限公司(以下简称傅利叶智能)成立于2015年,主要生产康复机器人,自主研发Armmotus EMU三维上肢康复机器人,ExoMotus M4下肢康复机器人等产品可为身体不同部位提供从急性期、稳定期到恢复期的全周期同质化康复治疗,显著提高康复效率。其 中,ArmMotus EMU的设计采用手术机器人专用钢丝和创新的线路驱动传动模式,采用混合串并联结构,采用轻碳纤维材料,减少机器人运动的惯性和摩擦 力。到目前为止,傅利叶智能已经上市了30多种产品,出口到全球40多个国家和地区,并在2000多家医院和机构落户,实施了4亿多次康复培训。

   发展前景广阔,但仍面临一些障碍。

数据显示,截至目前,我国肢残人数已接近2500万,65岁以上老人已达2亿。“老年人和残疾人都可以使用外骨骼,所以它们有广阔的市场前景。帅梅表示,外骨骼产业目前正处于发展时期,以科研、创新、实验为支撑发展动力。

据中国残联相关负责人介绍,“十三五”期间,中国通过实施精准康复服务,为1252.5万残疾人提供辅助设备服务,2020年残疾人基本辅助设备 适配率超过80%。到2025年,有需要的残疾人基本辅助器具的适应率预计将达到85%以上。截至目前,已有100多万患者使用外骨骼进行康复训练。

在帅梅看来,医用外骨骼的发育仍面临一些障碍。

由于外骨骼成本高,市场上每个外骨骼的价格从70万元到120万元不等,有的甚至高达200万元。高价已成为小型医疗机构和个人消费者普及外骨骼的主要限制因素。

其次,目前医疗保险对外骨骼康复治疗的支持还不够。目前,只有北京和陕西使用机器人进行康复培训的费用才能由医疗保险报销,全国大部分地区只能自费支付。

2021年,工业和信息化部等部门发布了《十四五机器人产业发展规划》,要求增加高端产品供应,重点推进医疗卫生、养老、残疾人等领域服务机器人的发展 推动产品高端智能化发展的应用。2022年,国务院发布的《十四五国家老龄化事业发展与养老服务体系规划》提出,加快人工智能、脑科学、虚拟现实、可行性 穿戴等新技术在健康促进康复辅助设备中的综合应用。今年1月,工业和信息化部等17个部门发布了《机器人》 “应用行动实施方案”。还明确提到了外骨骼机的发展 支持器人。

自2020年以来,广东、河北、上海、浙江等省市都出台了外骨骼相关政策,支持外骨骼产业的发展及其在医疗康复、养老等领域的应用。

帅梅认为,未来智能康复工程将取代大量的人工康复技术。“建立康复智能云平台是大势所趋。它可以完全收集训练数据,形成大数据,建立有效的康复方 法律评价和评价体系最终支持建立国家智能康复体系。因此,未来医用外骨骼将越来越先进和方便。"帅梅说。


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