研究团队基于自研弹性驱动器,提出一种刚柔耦合和婉驱动关节,具备多模态刚度响应特点,正在布局和婉特征和高精度力控特征的同时,实现外部冲击下的不变活动。
该系列研究建立了“刚柔耦合+按需辅帮”的手艺框架,为精准矫正取天然交互的抱负均衡供给了无效思。
日前,中国科学院沈阳从动化研究所研发了一套“刚柔耦合”的下肢多关节康复外骨骼机械人,无望为下肢偏瘫患者供给运能沉建取行为辅帮办事。
下肢偏瘫康复外骨骼机械人,是一种专为偏瘫患者步态锻炼设想的可穿戴康复配备,可以或许正在康复阶段同步接管或按需实现关节活动辅帮。
成果显示,该研究方式无效实现了活动学沉塑(多关节平均精度提拔61。8%±17。4%)、步态模式天然性取对称性(不合错误称指数降低10。5%)等环节康复方针。
基于该环节手艺冲破,研究团队建立了轻量化、高机能的外骨骼机械人驱动方案,此中单模块分量为0。99kg,并具备高功率密度(212W/kg)。
外骨骼机械人被认为是下肢偏瘫患者“沉启”神经-肌肉通,实现康复的一种无效处理方案。但要让它实正走进临床、惠及患者,亟须正在机械人取患者配合活动的康复场景下,同时实现轻量化、和婉性设想取高效协同康复辅帮。
一方面,现有驱动体例“刚柔两难”,刚性电机系统虽具高输出力矩但笨沉冗余,柔性绳驱系统虽简便但难以支撑功能性锻炼。
该融合框架,冲破了保守外骨骼机械人的功能局限,为偏瘫患者供给了满脚个别活动偏好,取康复锻炼需求的多关节精准协同康复。
更为主要的是,偏瘫患者有“一体两面”的特殊康复需求,即患侧需切确指导,健侧需和婉协同。这取保守“一刀切”节制策略构成矛盾。
中层融合双侧下肢及时接触形态,切确识别环节步态勾当,量化患者和机械的活动差别并实现人机同步。
环绕偏瘫患者双侧差同化活动机能取康复需求,研究团队冲破保守“完全指导”或“完全”的局限,提出了一种按需辅帮的交互节制方式,建立了“规划-协同-节制”三层融合框架。
底层为患侧实施针对性的活动康复,通过无效的步态矫正取支持,沉塑受损的运能。同时,为健侧供给和婉性的活动辅帮,充实阐扬患者本身的取活动能力,推进肢体活动的协调性取天然性。