康复机器人研究进展

张 秀，张宇斐，焦志伟*

（1.北京化工大学机电工程学院机械工程系，北京100029；2.中国医学科学院北京协和医院，北京100730）

0 引言

随着生活和医疗水平的提高，我国人口老龄化日趋严重。脑卒中在我国中老年人群中发病率较高[1]，且偏瘫率高达80%～90%[2]。因此，社会对康复治疗资源的需求量不断增大。

人脑具有可塑性，通过一定手段给予患者适量和特定的重复性训练，可以促进大脑皮质的重组，使患者学习并储存正确的运动模式[3-4]。传统康复治疗方法操作复杂，消耗大量人力、物力，而通过康复机器人训练不仅能降低经济成本，还容易获得相当于甚至优于治疗师的功能修复[5]。

早期康复机器人主要为单自由度，运动模式单一，成本相对低廉，应用范围广。1987 年，英国Mike Topping 公司成功研制出Handy 1 康复机器人，如图1 所示[6]。其他具代表性的产品主要有德国的THERAVital 智能康复训练器、美国的NUSTEP 康复器、意大利的Fisiotek 下肢被动运动训练器、以色列的APT系列智能康复训练器[7]。目前应用较为普遍的康复机器人是牵引式/悬挂式康复机器人，其特点是多功能、高自动化程度和多自由度[8]。

近年来，随着形状记忆合金、水凝胶、离子交换聚合金属材料等智能材料的迅猛发展，康复机器人的种类日趋多样化。由天然肌肉组织[9]和软体电子材料等组成的合成细胞[10]将会进一步推动康复机器人达到全新高度，越来越多不同种类和不同功能的康复机器人逐渐走进医院、社区和家庭[11]。本文主要从目前康复机器人的类型、康复原理及优缺点几个方面综述康复机器人的研究进展，并展望康复机器人的研究方向。……