在社會老齡化(huà)、自然災害、各類事故等綜合影(yǐng)響下(xià),由腦(nǎo)卒中、脊髓損傷、腦(nǎo)外傷等原因造成的(de)殘障人(rén)口迅速增長(cháng)。由此帶來(lái)的(de)康複器具需求也(yě)不斷增加。然而,現有康複醫療資源非常緊缺,國内普遍采用(yòng)的(de)康複治療方法存在人(rén)員(yuán)消耗大(dà)、康複周期長(cháng)、效果有限等問題。康複機器人(rén)技術是解決傳統康複方法的(de)有效途徑。
在經過諸如外科手術等急性期的(de)臨床處理(lǐ)後,癱瘓患者一般要進行長(cháng)時(shí)間的(de)康複訓練以恢複部分(fēn)運動能力,重新回歸正常生活。傳統的(de)腦(nǎo)卒中療法與運動學習(xí)理(lǐ)論的(de)研究表明(míng),通(tōng)過強化(huà)運動控制和(hé)技能獲取鍛煉,腦(nǎo)卒中患者可(kě)得(de)到部分(fēn)功能恢複;通(tōng)過重複性抗阻練習(xí)和(hé)各種各樣的(de)任務與反饋練習(xí),肌肉力量可(kě)得(de)到增強。
傳統的(de)康複治療手段通(tōng)常依靠康複理(lǐ)療師手動帶動患者患肢進行被動康複訓練,訓練策略比較單一;同時(shí),在訓練過程中,施加在患肢上的(de)力度與患肢的(de)訓練軌迹都難以保持良好的(de)一緻性;而且,這(zhè)種康複手段需要理(lǐ)療師進行較強的(de)體力勞動,因此患者通(tōng)常難以得(de)到足夠強度與頻(pín)次的(de)康複訓練。
相對(duì)于傳統的(de)人(rén)工康複訓練模式,康複機器人(rén)帶動患者進行康複運動訓練具有很多(duō)優點:
(1) 機器人(rén)更适合執行長(cháng)時(shí)間簡單重複的(de)運動任務,能夠保證康複訓練的(de)強度、效果與精度,且具有良好的(de)運動一緻性;
(2)通(tōng)常康複機器人(rén)具備可(kě)編程能力,可(kě)針對(duì)患者的(de)損傷程度和(hé)康複程度,提供不同強度和(hé)模式的(de)個(gè)性化(huà)訓練,増強患者的(de)主動參與意識;
(3)康複機器人(rén)通(tōng)常集成了(le)多(duō)種傳感器, 并且具有強大(dà)的(de)信息處理(lǐ)能力,可(kě)以有效監測和(hé)記錄整個(gè)康複訓練過程中人(rén)體運動學與生理(lǐ)學等數據,對(duì)患者的(de)康複進度給予實時(shí)反饋,并可(kě)對(duì)患者的(de)康複進展作出量化(huà)評價,爲醫生改進康複治療方案提供依據。
先進的(de)康複機器人(rén)可(kě)實現精确化(huà)、自動化(huà)和(hé)智能化(huà)的(de)康複訓練,進一步提高(gāo)康複醫療水(shuǐ)平。但現有康複機器人(rén)在機構設計、人(rén)機交互、訓練策略、實驗與評價等多(duō)個(gè)方面還(hái)存在不足,難以較好地滿足患者的(de)康複需求。早期的(de)康複機器人(rén)研究較多(duō)關注被動訓練模式,即,由機器人(rén)帶動患肢執行定軌迹的(de)運動。