丁香五月天婷婷久久婷婷色综合91|国产传媒自偷自拍|久久影院亚洲精品|国产欧美VA天堂国产美女自慰视屏|免费黄色av网站|婷婷丁香五月激情四射|日韩AV一区二区中文字幕在线观看|亚洲欧美日本性爱|日日噜噜噜夜夜噜噜噜|中文Av日韩一区二区

您正在使用IE低版瀏覽器,為了您的雷峰網(wǎng)賬號(hào)安全和更好的產(chǎn)品體驗(yàn),強(qiáng)烈建議使用更快更安全的瀏覽器
此為臨時(shí)鏈接,僅用于文章預(yù)覽,將在時(shí)失效
醫(yī)療科技 正文
發(fā)私信給李雨晨
發(fā)送

0

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

本文作者: 李雨晨 2019-07-26 14:23 專(zhuān)題:CCF-GAIR 2019
導(dǎo)語(yǔ):宋愛(ài)國(guó)教授的團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)開(kāi)展力反饋遙操作機(jī)器人技術(shù)研究,2001年開(kāi)始面向醫(yī)療領(lǐng)域開(kāi)展醫(yī)療機(jī)器人的研究。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

編者按:7月12日-7月14日,2019第四屆全球人工智能與機(jī)器人峰會(huì)(CCF-GAIR 2019)于深圳正式召開(kāi)。峰會(huì)由中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)(CCF)主辦,雷鋒網(wǎng)、香港中文大學(xué)(深圳)承辦,深圳市人工智能與機(jī)器人研究院協(xié)辦,得到了深圳市政府的大力指導(dǎo),是國(guó)內(nèi)人工智能和機(jī)器人學(xué)術(shù)界、工業(yè)界及投資界三大領(lǐng)域的頂級(jí)交流博覽盛會(huì),旨在打造國(guó)內(nèi)人工智能領(lǐng)域極具實(shí)力的跨界交流合作平臺(tái)。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

7月13日,東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院的院長(zhǎng)、生物電子學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任宋愛(ài)國(guó)發(fā)表了主題為《肢體運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)研究與進(jìn)展》的演講。

宋愛(ài)國(guó)教授長(zhǎng)期從事機(jī)器人傳感、控制與遙操作技術(shù)、空間機(jī)器人技術(shù)、助老助殘康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究,他也編寫(xiě)了5項(xiàng)特種機(jī)器人國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

宋愛(ài)國(guó)教授的團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)開(kāi)展力反饋遙操作機(jī)器人技術(shù)研究,2001年開(kāi)始面向醫(yī)療領(lǐng)域開(kāi)展醫(yī)療機(jī)器人的研究,2003年與美國(guó)西北大學(xué)進(jìn)行科研合作,將力反饋遙操作機(jī)器人技術(shù)用于中風(fēng)病人的康復(fù)醫(yī)療領(lǐng)域,進(jìn)行康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究。

在演講中,宋教授論述了康復(fù)機(jī)器人產(chǎn)生的背景,“在上一世紀(jì)90年代之前,由于康復(fù)醫(yī)學(xué)還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)人的大腦具有可塑性,當(dāng)時(shí)的康復(fù)機(jī)器人以康復(fù)護(hù)理機(jī)器人為主。一直到上世紀(jì)90年代中后期,由于康復(fù)醫(yī)學(xué)理論的發(fā)展,康復(fù)機(jī)器人技術(shù)研究重點(diǎn)從康復(fù)護(hù)理機(jī)器人轉(zhuǎn)向康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人?!?/p>

而且,結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況,宋教授提出將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)和康復(fù)機(jī)器人相結(jié)合,研究遠(yuǎn)程康復(fù)機(jī)器人技術(shù),使患者能夠在社區(qū)醫(yī)院、養(yǎng)老院或家庭通過(guò)訓(xùn)練師的遠(yuǎn)程控制機(jī)器人進(jìn)行自助式康復(fù)訓(xùn)練?!把兄圃囼?yàn)過(guò)程中康復(fù)醫(yī)生曾提出遠(yuǎn)程康復(fù)機(jī)器人采用一對(duì)一訓(xùn)練方式,雖然減輕了患者的負(fù)擔(dān),但是醫(yī)生的效率沒(méi)有提高,所以希望讓一個(gè)康復(fù)訓(xùn)練師同時(shí)遠(yuǎn)程控制兩到三臺(tái)機(jī)器人,幫助兩到三個(gè)病人進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。”

因此,東南大學(xué)牽頭聯(lián)合中科院合肥智能機(jī)械研究所、華中科大、錢(qián)璟康復(fù)股份有限公司等承擔(dān)了國(guó)家863重點(diǎn)項(xiàng)目:“網(wǎng)絡(luò)化一對(duì)多遠(yuǎn)程助老助殘康復(fù)機(jī)器人研究”。

康復(fù)機(jī)器人的發(fā)展有4項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù):(1)適應(yīng)于人的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、(2)力反饋技術(shù)、(3)安全控制技術(shù)、(4)定量評(píng)估技術(shù)。圍繞這些技術(shù)難點(diǎn),宋教授也分享了自己團(tuán)隊(duì)的最新研究進(jìn)展。

以下為宋愛(ài)國(guó)教授的現(xiàn)場(chǎng)演講內(nèi)容,雷鋒網(wǎng)作了不改變?cè)獾木庉嫾罢恚?nbsp; 

宋愛(ài)國(guó):非常高興有這個(gè)機(jī)會(huì)和大家做一個(gè)交流,我的題目是《運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展》,主要分三個(gè)方面介紹。

大家知道康復(fù)機(jī)器人是本世紀(jì)初發(fā)展起來(lái)的,有著多重背景。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

首先是老齡化的背景,中國(guó)已經(jīng)進(jìn)入到深度老齡化階段,老年人群里的中風(fēng)病人非常多。另外現(xiàn)在交通事故也很多,所以我們需要發(fā)展康復(fù)機(jī)器人。

以前的中風(fēng)病人經(jīng)搶救后多數(shù)會(huì)有偏癱,他們出院回家后基本就在家里躺著,家里人把他服侍得很好,實(shí)際上服侍得越好,對(duì)他越?jīng)]有幫助,應(yīng)該進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練,幫助他慢慢恢復(fù)運(yùn)動(dòng)功能。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

在上世紀(jì)90年代,神經(jīng)康復(fù)醫(yī)學(xué)的發(fā)展發(fā)現(xiàn)大腦是具有可塑性的,人的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)可以進(jìn)行重構(gòu),通過(guò)不斷地訓(xùn)練能夠恢復(fù)大部分的運(yùn)動(dòng)功能。下圖為康復(fù)訓(xùn)練前后的比較,這個(gè)偏癱病人基本上不能走,只能靠墻站立,訓(xùn)練一個(gè)月后,她就可以自己走了,再經(jīng)過(guò)一個(gè)月的訓(xùn)練,她就能夠扔掉拐杖了。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

我國(guó)政府對(duì)康復(fù)機(jī)器人的發(fā)展也非常重視,早在2002年,我們國(guó)家就提出了“人人享有康復(fù)服務(wù)”的戰(zhàn)略目標(biāo),2015年國(guó)務(wù)院又發(fā)布了《加快推進(jìn)殘疾人小康進(jìn)程的意見(jiàn)》。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

在1990年之前,由于康復(fù)醫(yī)學(xué)還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)大腦的可塑性,當(dāng)時(shí)的康復(fù)機(jī)器人以康復(fù)護(hù)理機(jī)器人為主,希望機(jī)器人把中風(fēng)病人或偏癱病人服侍好,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)喂飯、喂水。到上世紀(jì)90年代后期,康復(fù)機(jī)器人的發(fā)展從康復(fù)護(hù)理機(jī)器人轉(zhuǎn)向康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

這是一些代表性的康復(fù)機(jī)器人,MIT的Hogan教授做的MIT-MANUS,但是它只是平面的,后來(lái)增加了手腕的動(dòng)作。這是第一個(gè)真正進(jìn)入臨床應(yīng)用的康復(fù)機(jī)器人。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

2000年左右,美國(guó)斯坦福大學(xué)、美國(guó)加州大學(xué)都研制了一些康復(fù)機(jī)器人,這些都是非常有代表性的康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

這是瑞士蘇黎士聯(lián)邦理工大學(xué)研制的上肢康復(fù)機(jī)器人,他們的研究非常出色,特別是在臨床實(shí)驗(yàn)、產(chǎn)品的研發(fā)以及與企業(yè)的合作方面做得很好。這一款A(yù)rmin1,在上肢訓(xùn)練中的性能是非常突出的。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

這是下肢康復(fù)機(jī)器人,其中最具代表性的是日本的下肢康復(fù)機(jī)器人。一方面它作為助行、助力用,另一方面它也作為康復(fù)訓(xùn)練用。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

這是蘇黎士聯(lián)邦理工大學(xué)研制的下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人Lokomat,價(jià)格將近400萬(wàn)。國(guó)內(nèi)有幾家醫(yī)院購(gòu)買(mǎi)了這個(gè)設(shè)備,大家可以看到它的減重裝置和下肢主被動(dòng)訓(xùn)練情況。

大家可以看到人工訓(xùn)練很費(fèi)勁,需要兩個(gè)人推著病人的腿挪動(dòng),如果用Lokomat機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練就非常輕松,這個(gè)機(jī)器人能夠有效提高康復(fù)訓(xùn)練過(guò)程的效率。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

這是另外一個(gè)病人訓(xùn)練的情況,他已經(jīng)可以站立了,但是在這種情況下人工訓(xùn)練也是很費(fèi)勁的,如果用下肢康復(fù)機(jī)器人Lokomat訓(xùn)練就很輕松,醫(yī)生更輕松。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

國(guó)內(nèi)的研究比國(guó)外要晚一些,國(guó)內(nèi)最早的研究是2000年左右,當(dāng)時(shí)是清華大學(xué)開(kāi)展了一些研究,但是國(guó)內(nèi)各個(gè)科技計(jì)劃都沒(méi)有對(duì)康復(fù)機(jī)器人進(jìn)行立項(xiàng)資助,一直到2005年我國(guó)的863計(jì)劃開(kāi)始制訂服務(wù)機(jī)器人規(guī)劃。

非常榮幸,科技部當(dāng)時(shí)讓我負(fù)責(zé)助老助殘機(jī)器人規(guī)劃的編寫(xiě)工作,因?yàn)槲覀冋n題組從2003年開(kāi)始研究康復(fù)機(jī)器人技術(shù),因此在2005-2006年的863服務(wù)機(jī)器人規(guī)劃制訂中,我就加了康復(fù)機(jī)器人的研究?jī)?nèi)容,并起草了康復(fù)機(jī)器人研究發(fā)展規(guī)劃,后來(lái)這個(gè)規(guī)劃得到了科技部批復(fù),并在863計(jì)劃?rùn)C(jī)器人技術(shù)主題正式立項(xiàng)資助。

中科院也將康復(fù)機(jī)器人列入機(jī)器人技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展計(jì)劃,所以從2006年以后康復(fù)機(jī)器人研究就在國(guó)內(nèi)開(kāi)始得到各類(lèi)科技計(jì)劃的經(jīng)費(fèi)資助,2010年以后康復(fù)機(jī)器人開(kāi)始被學(xué)術(shù)界、醫(yī)學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界普遍重視。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

目前我國(guó)開(kāi)展康復(fù)機(jī)器人研究的高校眾多,而且研發(fā)的企業(yè)也很多。10年前只有十幾家公司在作研發(fā),現(xiàn)在從事康復(fù)機(jī)器人研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)有200多家。

但是我國(guó)的康復(fù)機(jī)器人研究存在著醫(yī)工結(jié)合不緊密的問(wèn)題,特別是企業(yè)、高校和醫(yī)院的結(jié)合不緊密。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

我認(rèn)為康復(fù)機(jī)器人有這么幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù):

第一個(gè)是適應(yīng)人的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),因?yàn)樗吘故沁M(jìn)行人體運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練的。例如人的肩關(guān)節(jié)有三個(gè)自由度非常復(fù)雜,你的機(jī)構(gòu)怎么適應(yīng)肩關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng),瑞士蘇黎士聯(lián)邦理工大學(xué)的康復(fù)機(jī)器人裝置就很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。

第二個(gè)是力反饋技術(shù),在康復(fù)機(jī)器人當(dāng)中,它有一個(gè)非常重要的點(diǎn)就是力反饋,我們一般要求它要有一個(gè)反向驅(qū)動(dòng)能力,但是現(xiàn)在很多康復(fù)機(jī)器人沒(méi)有這個(gè)反向驅(qū)動(dòng)能力,這就導(dǎo)致只能被動(dòng)訓(xùn)練,無(wú)法主動(dòng)訓(xùn)練。比如說(shuō)外骨骼機(jī)器人,它是鎖死的,它沒(méi)有反向驅(qū)動(dòng)能力,用于助行就容易出事。

第三個(gè)是安全控制,安全是最重要的,康復(fù)機(jī)器人是進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的醫(yī)療設(shè)備。但是如果控制不安全,就很可能造成訓(xùn)練損傷,這種事情近幾年已經(jīng)發(fā)生了很多起。

第四個(gè)是定量評(píng)估技術(shù),患者失能狀態(tài)、康復(fù)的效果如何,如何進(jìn)行定量評(píng)價(jià),這方面還是非常欠缺的,目前缺乏一套定量科學(xué)的評(píng)估技術(shù)。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

下面簡(jiǎn)要介紹我們所做的一些工作。我們機(jī)器人研究所原來(lái)是開(kāi)展力反饋遙操作機(jī)器人、力觸覺(jué)傳感與控制技術(shù)的研究,從2003年開(kāi)始和美國(guó)西北大學(xué)合作,并將力反饋遙操作機(jī)器人應(yīng)用于康復(fù)醫(yī)療領(lǐng)域。

現(xiàn)在我國(guó)的老齡化越來(lái)越嚴(yán)重,康復(fù)訓(xùn)練師很少,但運(yùn)動(dòng)障礙人群很多。所以我們當(dāng)時(shí)提出,面向我國(guó)的實(shí)際情況,將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)和康復(fù)機(jī)器人相結(jié)合,研究遠(yuǎn)程康復(fù)機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)社區(qū)醫(yī)院、養(yǎng)老院或家庭自助式康復(fù)訓(xùn)練。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

所以康復(fù)機(jī)器人本體機(jī)構(gòu)盡量要進(jìn)行輕便化設(shè)計(jì),甚至是可穿戴的,然后要把飛速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合進(jìn)來(lái)。

我們?cè)?003年開(kāi)始研究了面向家庭和社區(qū)醫(yī)院的遠(yuǎn)程化康復(fù)機(jī)器人技術(shù),當(dāng)時(shí)以上肢康復(fù)機(jī)器人為主,病人在醫(yī)院主要做被動(dòng)訓(xùn)練,被動(dòng)訓(xùn)練階段結(jié)束后病人回到家中或養(yǎng)老院,就以遠(yuǎn)程化的主動(dòng)訓(xùn)練為主。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

訓(xùn)練過(guò)程還是非??菰锏模凑湛祻?fù)醫(yī)學(xué)的理論,病人越投入、越積極,恢復(fù)得就越快,因?yàn)樗吘故且环N運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)的恢復(fù),所以我們也編了很多的游戲配合康復(fù)機(jī)器人。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

我們2006-2007年在中大醫(yī)院做了一年半的康復(fù)機(jī)器人臨床試驗(yàn)。當(dāng)時(shí)主要是驗(yàn)證我們研發(fā)的桌面式遠(yuǎn)程康復(fù)機(jī)器人是否可行,在這一年半的臨床試驗(yàn)中,大概進(jìn)行了100多例試驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)虛擬游戲非常重要。康復(fù)游戲跟康復(fù)機(jī)器人相結(jié)合,才能使得病人能夠積極有效地進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

這套系統(tǒng)我們后來(lái)跟錢(qián)璟公司合作,進(jìn)行了一些產(chǎn)業(yè)化工作。我們研究了這種桌面式康復(fù)機(jī)器人,主要是面向社區(qū)醫(yī)院和福利院。

在當(dāng)時(shí)的試驗(yàn)中,醫(yī)生希望可以遠(yuǎn)程控制兩到三臺(tái)機(jī)器人,讓這兩到三臺(tái)機(jī)器人幫助病人進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練,從而提高康復(fù)訓(xùn)練師的效率。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

所以,2006年我們就向科技部寫(xiě)了一個(gè)建議指南,研究一對(duì)多的康復(fù)機(jī)器人,針對(duì)老年人居家康復(fù)或在養(yǎng)老院的康復(fù)訓(xùn)練。2007年這項(xiàng)建議被863計(jì)劃列為重點(diǎn)項(xiàng)目,我們聯(lián)合多家單位開(kāi)始研究一對(duì)多的康復(fù)機(jī)器人。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

我們當(dāng)時(shí)按照一個(gè)康復(fù)訓(xùn)練師遠(yuǎn)程控制三個(gè)不同的康復(fù)機(jī)器人的思路開(kāi)展研究,醫(yī)生可以在康復(fù)中心通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)三臺(tái)位于不同養(yǎng)老院的康復(fù)機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置和控制,三臺(tái)康復(fù)機(jī)器人有上肢的,也有下肢的。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

這是遠(yuǎn)程康復(fù)機(jī)器人的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。在這個(gè)過(guò)程中,要對(duì)病人的生理信息進(jìn)行監(jiān)測(cè),及時(shí)地反饋到病人端。這一點(diǎn)非常重要,我們知道病人中風(fēng)往往是高血壓引起的,在訓(xùn)練過(guò)程中,我們?cè)谇懊孢€進(jìn)行情緒的判斷,先由醫(yī)生跟他進(jìn)行交流,看他情緒是否合適訓(xùn)練。此外對(duì)患者的血壓、脈搏、血氧、心率的監(jiān)測(cè)都是非常重要的。一方面機(jī)器人本身有識(shí)別能力,另一方面,醫(yī)生也可以遠(yuǎn)程進(jìn)行判斷。比如說(shuō)機(jī)器人端,它如果覺(jué)得病人的血壓偏高了,它馬上就會(huì)終止這個(gè)訓(xùn)練過(guò)程。如果醫(yī)生發(fā)現(xiàn)患者的情緒過(guò)于高漲,它也會(huì)終止這個(gè)過(guò)程。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

這是我們研發(fā)的醫(yī)生端的界面,醫(yī)生端的界面包含病人的歷史記錄,病人前面的所有歷史情況,以及癱瘓等級(jí),全部可以通過(guò)歷史記錄看到。這個(gè)界面上,一個(gè)醫(yī)生能夠監(jiān)控到三個(gè)病人以及三臺(tái)機(jī)器人。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

這是實(shí)際應(yīng)用中的界面情況,底下是每個(gè)病人的生理信息,以及機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀況。在病人端的界面,可以跟醫(yī)生進(jìn)行視頻對(duì)話(huà)。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

另外,我為這個(gè)機(jī)器人開(kāi)發(fā)了很多游戲。因?yàn)樵谂R床當(dāng)中,我們也發(fā)現(xiàn)機(jī)器人如果完全像一個(gè)機(jī)械手一樣,病人是害怕的,所以我們把它設(shè)計(jì)得像一個(gè)游戲機(jī),不像機(jī)器人,實(shí)際上它本質(zhì)還是一個(gè)機(jī)器人。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

這是它的電路,其中有一個(gè)很重要的執(zhí)行器。我剛才講到,為什么說(shuō)力反饋技術(shù)在這里面很重要呢?在主被動(dòng)訓(xùn)練里面,你要產(chǎn)生一個(gè)大的力反饋,要獲得大的力反饋,往往電機(jī)就要減速,但是它一減速,就沒(méi)有反向驅(qū)動(dòng)的功能。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

所以我們?cè)谶@里設(shè)計(jì)了一種新穎的磁流變執(zhí)行電機(jī),非常小的體積可以輸出非常大的反向作用力。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

這是一個(gè)下肢康復(fù)機(jī)器人,這是由中科院合肥智能研究所研制的下肢三關(guān)節(jié)康復(fù)機(jī)器人,包括髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

這是我們?cè)O(shè)計(jì)的磁流變電機(jī),可以產(chǎn)生安全可靠的力反饋。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

這是整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

后面我們還做了很多臨床試驗(yàn),我們?cè)谥写筢t(yī)院和同仁醫(yī)院做了100多例病例。這是做被動(dòng)訓(xùn)練的前期,剛開(kāi)始病人的手是不能運(yùn)動(dòng)的,因?yàn)樘幱谕耆c狀態(tài),在四周以后,機(jī)器人帶動(dòng)他運(yùn)動(dòng)的速度、范圍都擴(kuò)大了。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

這是一個(gè)主動(dòng)訓(xùn)練,病人已經(jīng)開(kāi)始可以做主動(dòng)的訓(xùn)練。剛開(kāi)始他的主動(dòng)訓(xùn)練的力量和幅度都非常非常小,需要進(jìn)行助力的訓(xùn)練。這是經(jīng)過(guò)四周的訓(xùn)練,他的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)的范圍都比原來(lái)顯著提高了,當(dāng)然他還要訓(xùn)練,這個(gè)病人在醫(yī)院一共待了4個(gè)多月才回家。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

這是我們的主被動(dòng)訓(xùn)練數(shù)據(jù),最右邊這個(gè)是健康受試者的數(shù)據(jù),和前面的患者情況進(jìn)行比較,這個(gè)曲線(xiàn)比較復(fù)雜,我們后面用一個(gè)柱狀圖來(lái)表示。在這個(gè)圖當(dāng)中,最右邊這個(gè)是正常人的,黑色部分是訓(xùn)練以后的情況,最左邊是訓(xùn)練前的情況??梢钥吹酵ㄟ^(guò)四周的康復(fù)訓(xùn)練,他的運(yùn)動(dòng)范圍、活動(dòng)能力,不管是被動(dòng)訓(xùn)練還是主動(dòng)訓(xùn)練,都明顯提高,當(dāng)然離正常人還有一段距離。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

這是主動(dòng)訓(xùn)練時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,反映了他的協(xié)調(diào)能力,底下這個(gè)圖是運(yùn)動(dòng)的偏差,偏差越小,說(shuō)明協(xié)調(diào)能力越好,最右邊是正常人的情況,最左邊那一條是剛剛訓(xùn)練的情況,剛開(kāi)始訓(xùn)練的時(shí)候誤差很大。通過(guò)訓(xùn)練以后,誤差偏小了,說(shuō)明他的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力得到了增強(qiáng)。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

我們這一套一對(duì)三的遠(yuǎn)程康復(fù)機(jī)器人,按照科技部的要求,分別在北京四季青養(yǎng)老院和上海社會(huì)福利院進(jìn)行示范應(yīng)用。

這是在北京四季青養(yǎng)老院進(jìn)行示范應(yīng)用的小視頻,主要是針對(duì)老年人進(jìn)行主動(dòng)訓(xùn)練的情況。康復(fù)訓(xùn)練游戲確實(shí)是很有效,每個(gè)老年人在上面一般就是訓(xùn)練半個(gè)小時(shí),但是好多老年人在上面訓(xùn)練就不愿停止了,包括那里面還有抗美援朝的飛行員,已經(jīng)80多歲了,他就希望我們?cè)匍_(kāi)發(fā)一些駕駛飛機(jī)的游戲,后面我們也開(kāi)發(fā)并安裝到康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)上了。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

這是我們這幾年開(kāi)發(fā)的桌面式上肢康復(fù)機(jī)器人。這套系統(tǒng)正在華山醫(yī)院做一些臨床實(shí)驗(yàn),我們編寫(xiě)了很多的康復(fù)游戲。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

這是我們目前承擔(dān)的一個(gè)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目,在遠(yuǎn)程康復(fù)、面向居家的康復(fù)、養(yǎng)老院的康復(fù),醫(yī)生最關(guān)心的就是安全性問(wèn)題。因?yàn)榭祻?fù)訓(xùn)練師不在你身邊,是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程聯(lián)系的,所以安全性非常重要。

我們?cè)谶@個(gè)重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目里面,提出利用柔索結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)主被動(dòng)的康復(fù)訓(xùn)練。柔索的結(jié)構(gòu)往往體積都非常大,電機(jī)和柔索放在一塊,所以在我們這里設(shè)計(jì)了一種新的結(jié)構(gòu),把電機(jī)和柔索分開(kāi),我們這里仍然用到了磁流變的執(zhí)行器,因?yàn)樗梢援a(chǎn)生0.5牛米甚至1牛米的力。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

目前,它可以對(duì)上肢(肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié))進(jìn)行主被動(dòng)的訓(xùn)練,從關(guān)節(jié)的覆蓋來(lái)講,它基本上把人的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍全部覆蓋到了。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

我們和常州錢(qián)璟公司合作,開(kāi)發(fā)具有力反饋的情景交互式的康復(fù)機(jī)器人。這是他們自己研發(fā)的一個(gè)機(jī)器人本體,在這個(gè)機(jī)器人本體上,我們把我們的人機(jī)交互技術(shù)應(yīng)用到里面,使得它能夠進(jìn)行力反饋的情景交互。

在這里面,我們開(kāi)發(fā)了4款交互式康復(fù)訓(xùn)練游戲,能夠跟蹤病人腿部的運(yùn)動(dòng),讓病人在力反饋的虛擬環(huán)境中進(jìn)行康復(fù)的訓(xùn)練。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

最后再簡(jiǎn)要講一下我們制訂的康復(fù)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)的情況。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)目前還沒(méi)批下來(lái),我就簡(jiǎn)單介紹一下。這是前幾年我們負(fù)責(zé)的《運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人通用技術(shù)條件》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。去年12月底遞交了最終稿,正在等待審批。

這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)主要適用于在康復(fù)醫(yī)師、康復(fù)治療師和專(zhuān)業(yè)護(hù)理人員的指導(dǎo)下,通過(guò)運(yùn)動(dòng)方式輔助受訓(xùn)者進(jìn)行肢體康復(fù)訓(xùn)練的機(jī)器人。

東南大學(xué)宋愛(ài)國(guó):運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的研究與進(jìn)展丨CCF-GAIR 2019

它主要規(guī)定了運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的術(shù)語(yǔ)和定義、分類(lèi)、產(chǎn)品型號(hào)組成、基本結(jié)構(gòu)、功能要求、性能與運(yùn)行參數(shù)要求、安全、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、使用說(shuō)明書(shū)、包裝、運(yùn)輸及存儲(chǔ)等的要求。

謝謝,我的報(bào)告到此結(jié)束。雷鋒網(wǎng)

雷峰網(wǎng)原創(chuàng)文章,未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。詳情見(jiàn)轉(zhuǎn)載須知

分享:
相關(guān)文章

醫(yī)療&金融頻道主編

專(zhuān)注醫(yī)療健康與金融科技的數(shù)智化原創(chuàng)報(bào)道 |微信:Gru1993
當(dāng)月熱門(mén)文章
最新文章
請(qǐng)?zhí)顚?xiě)申請(qǐng)人資料
姓名
電話(huà)
郵箱
微信號(hào)
作品鏈接
個(gè)人簡(jiǎn)介
為了您的賬戶(hù)安全,請(qǐng)驗(yàn)證郵箱
您的郵箱還未驗(yàn)證,完成可獲20積分喲!
請(qǐng)驗(yàn)證您的郵箱
立即驗(yàn)證
完善賬號(hào)信息
您的賬號(hào)已經(jīng)綁定,現(xiàn)在您可以設(shè)置密碼以方便用郵箱登錄
立即設(shè)置 以后再說(shuō)