基于多传感器信息的新型穿戴式上肢外骨骼康复机器人

刘壮 朱纯煜 朱越 刘苏 喻洪流,3 李素姣,3

0 引言

目前,脑卒中是导致肢体功能障碍的最主要因素之一[1]，约80%的脑卒中患者出现上肢偏瘫。偏瘫患者主要表现为自主运动能力丧失，无法实现自我生活照护[2]。医学理论和实践证明，规范、系统的早期康复治疗对脑卒中患者恢复其运动功能起着至关重要的作用[3]。

通过康复训练可以提高患者的肌力及活动度，防止肌肉萎缩，且锻炼还会刺激神经系统，提高其活跃性，促进脑细胞功能的恢复，改善上肢运动功能及认知功能，提高生活质量，为康复治疗提供了全新的治疗方式[4]。传统的康复训练主要由康复医疗师对患者的一对一辅助训练来完成，这种被动式训练方式耗时耗力，训练效果受到治疗师手法和体力等因素的影响，导致部分患者的康复效果不佳，进而影响患者的康复进程。

随着机器人技术的飞速发展，上肢外骨骼康复机器人在康复和动力辅助相关领域呈现了广阔的应用前景。研究显示，利用康复机器人技术对肢体功能障碍患者进行康复训练具有重要意义[5]。目前，国内外许多研究机构及企业已经研发了不同自由度和功能的上肢康复机器人，比如瑞士Hocoma公司研发Armeo Spring外骨骼康复机器人，功能全面、技术成熟，但是设备比较复杂；Fellag等[6]设计的基于滑动控制的上肢外骨骼机器人，是一款拥有5个自由度的用于康复的外骨骼机器人，该外骨骼采用末端固定式，使用者只能坐在椅子上进行康复，导致活动范围受到极大的局限。……