文/本刊記者 李雪敏

李濤借助外骨骼機(jī)器人參加馬拉松比賽

6月13日，雙創(chuàng)周北京會(huì)場(chǎng)出現(xiàn)的一款機(jī)器人引來眾多觀眾駐足，走近一看，只見一款穿戴于身體外部的裝備，正在以機(jī)器人特有的機(jī)械式步伐，不緊不慢的帶著一位男士在會(huì)場(chǎng)來回穿行，步履穩(wěn)健。經(jīng)了解，這位男士是一位下肢癱瘓的殘疾人，是這款裝備讓他重新站立起來，并支撐他恢復(fù)行走。原來，這款裝備叫做外骨骼康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人，是專門針對(duì)下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練和恢復(fù)行走的機(jī)器人，這對(duì)于中風(fēng)、偏癱、截癱等患者來說，無疑是一種巨大的福音。

外骨骼康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人是北京大艾機(jī)器人科技有限公司（以下簡稱“大艾機(jī)器人”）自主研發(fā)的創(chuàng)新產(chǎn)品，大艾機(jī)器人是一家專注于康復(fù)、助殘、養(yǎng)老機(jī)器人軟/硬件產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)的北京市高新科技企業(yè)。

“多年前的一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)，我和我的團(tuán)隊(duì)接觸到一位脊椎損傷患者，她從骨科手術(shù)后轉(zhuǎn)到康復(fù)科，用了一周時(shí)間才學(xué)會(huì)從病床上坐起，用了一個(gè)月時(shí)間借助輪椅和輔具才實(shí)現(xiàn)體位轉(zhuǎn)移和活動(dòng)，她艱難的康復(fù)歷程讓人心酸。當(dāng)時(shí)，我問她最希望做什么？她告訴我，希望能夠站起來，不想坐著看世界……這句話深深地震撼了我。大艾機(jī)器人的研發(fā)就源于這個(gè)內(nèi)心的觸動(dòng)，讓‘重癥肢體殘疾人從輪椅上走起來’，這個(gè)夢(mèng)想激勵(lì)著我們?cè)谶\(yùn)動(dòng)康復(fù)領(lǐng)域開拓外骨骼的產(chǎn)品研發(fā)?！北本┐蟀瑱C(jī)器人科技有限公司董事長帥梅說。

帥梅的想法得到了同事們和臨床醫(yī)生的認(rèn)可支持，在充分的市場(chǎng)調(diào)研基礎(chǔ)上籌備組建了大艾機(jī)器人技術(shù)團(tuán)隊(duì)，將智能醫(yī)療機(jī)器人作為共同開拓的事業(yè)。當(dāng)時(shí)國內(nèi)的醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)并不發(fā)達(dá)，但帥梅憑借多年在數(shù)控領(lǐng)域以及對(duì)機(jī)器人仿生步態(tài)研究的知識(shí)積累，于2012年，團(tuán)隊(duì)與積水潭醫(yī)院共同實(shí)驗(yàn)研發(fā)出第一代外骨骼機(jī)器人。

在生產(chǎn)出第一代機(jī)器人后，為了根據(jù)不同病理實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的康復(fù)功能，帥梅采取邊研發(fā)邊試驗(yàn)的方式，在經(jīng)歷了不下五個(gè)版本的更新后，2015年年末，團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一款雙下肢式外骨骼康復(fù)機(jī)器人并推向市場(chǎng)運(yùn)作，經(jīng)過大量臨床實(shí)驗(yàn)，這款產(chǎn)品獲得不錯(cuò)的反饋，一下子開啟了創(chuàng)新的康復(fù)技術(shù)、臨床應(yīng)用和研究方向。恰逢2016年機(jī)器人大熱，站在這個(gè)風(fēng)口，為了實(shí)現(xiàn)科研成果轉(zhuǎn)化以及規(guī)?；\(yùn)作，同年4月，帥梅與幾位志同道合的好友共同創(chuàng)立了大艾機(jī)器人科技有限公司。

艾動(dòng)AiLegs下肢外骨骼康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人

艾康A(chǔ)iwalker下肢外骨骼康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人

大家都知道，許多失去生活自理能力的下肢功能障礙人群，長時(shí)間的臥床或者坐立會(huì)導(dǎo)致身體其他機(jī)能退化，而且還會(huì)伴有不同程度抑郁、敏感、自卑、溝通障礙等心理問題，如何短時(shí)間內(nèi)改善身體機(jī)能、增強(qiáng)生活自信、重建美好的生活期許及信心？我們不妨來看看大艾機(jī)器人是怎么做的。

據(jù)了解，該公司生產(chǎn)的外骨骼康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人主要分為“艾康A(chǔ)iWalker”和“艾動(dòng)AiLegs”兩個(gè)系列，前者主要針對(duì)早期、中期康復(fù)訓(xùn)練，后者主要針對(duì)中期、后期康復(fù)訓(xùn)練。兩者均適用下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙或失能人群的站立行走恢復(fù)訓(xùn)練。

邵海鵬穿戴外骨骼康復(fù)AiLegs設(shè)備打籃球

穿戴流程圖

“艾康A(chǔ)iWalker”設(shè)備使用中支撐脊柱、穩(wěn)定骨盆，給患者提供全方位保護(hù)。步行中重心隨行走的起伏而變化，增加行走的自然性和穩(wěn)定性，設(shè)備可減重懸吊使用。機(jī)器人以自然真實(shí)步態(tài)行走，在步態(tài)周期腳跟著地、支撐前期、支撐中期、支撐后期、蹬離期提供符合人體力線的地面反作用力刺激，在腳尖離地、擺動(dòng)期提供自然擺動(dòng)力。

此外，機(jī)器人體積占用空間小，可用于多場(chǎng)景康復(fù)訓(xùn)練，可實(shí)現(xiàn)站立，原地步行，室內(nèi)室外平地步行、步態(tài)訓(xùn)練、功能評(píng)估等訓(xùn)練種類，還可以根據(jù)用戶的身高、精準(zhǔn)調(diào)節(jié)范圍，并以主被動(dòng)結(jié)合的方式進(jìn)行訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜全方位的訓(xùn)練，且康復(fù)師及患者均可通過設(shè)備終端控制運(yùn)動(dòng)頻率和步長、實(shí)現(xiàn)下肢關(guān)節(jié)在矢狀面內(nèi)髖關(guān)節(jié)屈伸角度、膝關(guān)節(jié)屈伸角度、踝關(guān)節(jié)被動(dòng)跖屈背伸運(yùn)動(dòng)參數(shù)調(diào)節(jié)。

帥梅說：“這款機(jī)器人操作簡易，穿戴迅速，可以幫助早期康復(fù)患者更容易進(jìn)入康復(fù)訓(xùn)練，有效刺激患者的功能恢復(fù)，充分調(diào)動(dòng)全身的關(guān)節(jié)肌肉運(yùn)動(dòng)、平衡和協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)能力、提升了康復(fù)運(yùn)動(dòng)效率、減輕康復(fù)師的工作強(qiáng)度?！?/p>

“艾動(dòng)AiLegs”機(jī)器人仿真實(shí)行走方式，可人工控制設(shè)備自主行走訓(xùn)練。患者與機(jī)器人具有更充分的互動(dòng)協(xié)調(diào)配合，能夠充分的調(diào)動(dòng)全身的運(yùn)動(dòng)，平衡和協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)能力，提升康復(fù)運(yùn)動(dòng)效率。機(jī)器人可以精細(xì)化控制，提供適應(yīng)不同病程不同病種的步態(tài)訓(xùn)練，根據(jù)不同身高患者的精準(zhǔn)快速適配，適合不同患者的個(gè)性化運(yùn)動(dòng)需求。此外，機(jī)器人小巧輕便，便于隨車攜帶挪移，適合患者個(gè)人居家使用。

帥梅說，我國每年新發(fā)下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙的患者多達(dá)數(shù)百萬例，由于醫(yī)療資源和現(xiàn)有康復(fù)治療技術(shù)上的限制，很多患者無法完全治愈，給患者的生活、學(xué)習(xí)、工作等帶來了嚴(yán)重的困擾。為了照顧這些患者，家庭和社會(huì)付出了巨大的代價(jià)。“艾康A(chǔ)iWalker” 與“艾動(dòng)AiLegs”兩款機(jī)器人在康復(fù)訓(xùn)練上可以相互協(xié)調(diào)配合，改善十大身體機(jī)能，最終改善患者生活自理能力。

大艾機(jī)器人對(duì)于患者來說，是其康復(fù)訓(xùn)練和重新行走的得力助手，而大艾機(jī)器人的背后，則歸功于大艾機(jī)器人兩大系統(tǒng)的支持：一是步態(tài)檢測(cè)分析系統(tǒng)；二是動(dòng)態(tài)足底壓力檢測(cè)分析系統(tǒng)，這兩大智能軟件是大艾機(jī)器人的秘密武器。

步態(tài)檢測(cè)分析系統(tǒng)是在患者康復(fù)訓(xùn)練過程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)患者步態(tài)、康復(fù)狀況的實(shí)時(shí)步態(tài)評(píng)估，準(zhǔn)確量化患者步態(tài)參數(shù)，實(shí)時(shí)存儲(chǔ)患者步態(tài)數(shù)據(jù)，并將患者康復(fù)過程中各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。相比于其他的光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)，此系統(tǒng)無需進(jìn)行發(fā)光標(biāo)記點(diǎn)貼片，檢測(cè)過程耗時(shí)較短，正常檢測(cè)行走一次便可完成檢測(cè)。

動(dòng)態(tài)足底壓力檢測(cè)分析系統(tǒng)采用無線傳輸數(shù)據(jù)，針對(duì)足底壓力特征區(qū)域布局壓力傳感器，精準(zhǔn)顯示各區(qū)域壓力情況，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示足底壓力，并可隨時(shí)以指定速度回放壓力變化過程。高靈敏位姿傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)，隨足底壓力同步顯示位姿信息，對(duì)足部實(shí)時(shí)翻轉(zhuǎn)角度數(shù)值化呈現(xiàn)，供醫(yī)生、康復(fù)師等直觀參考，且用戶檔案直接進(jìn)行云存儲(chǔ)，以便隨時(shí)查看以往足底壓力情況。

“科技改善生活，大艾從心行走”。正是秉承著這一信念，大艾機(jī)器人正一步步的領(lǐng)航智能醫(yī)療，也為公司帶來了眾多榮譽(yù)。

2016年10月，大艾機(jī)器人獲得“2016年度中國‘雙創(chuàng)’25強(qiáng)”的殊榮，獲得李克強(qiáng)總理的高度贊揚(yáng)和產(chǎn)業(yè)支持。

2017年2月，大艾機(jī)器人成為高新技術(shù)企業(yè)。

2017年5月，大艾機(jī)器人成為由中國政府和英國皇室聯(lián)合舉辦的“龍門創(chuàng)將”全球創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中國賽區(qū)的冠軍、全球賽區(qū)亞軍。

2017年6月，大艾機(jī)器人大艾外骨骼項(xiàng)目被教育部科技發(fā)展中心授予“首屆中國高校科技成果交易會(huì)特別金獎(jiǎng)”的殊榮。

榮譽(yù)背后，是研發(fā)人近十年孜孜不倦的研究 ，這些研究也漸漸沉淀為幸福的果實(shí)。

在大艾機(jī)器人康復(fù)訓(xùn)練的患者中，38歲的李先生因?yàn)檐嚨溨率筎8—T12脊椎損傷。他在江蘇省人民醫(yī)院康復(fù)期間，經(jīng)過醫(yī)生推薦使用大艾外骨骼機(jī)器人康復(fù)訓(xùn)練，在沒有使用訓(xùn)練前，下肢肌張力較高，經(jīng)過一段時(shí)間康復(fù)訓(xùn)練后，感覺肌痙攣程度降低很多，下肢被動(dòng)活動(dòng)能力提升了。他一直希望參加馬拉松比賽，受傷致殘后夢(mèng)想一直難以實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過使用大艾外骨骼機(jī)器人訓(xùn)練后，他報(bào)名參加了2017年南京馬拉松接力比賽，完成了自己的心愿，成為國內(nèi)使用外骨骼機(jī)器人參加馬拉松第一人。

14年坐在輪椅上的截癱患者付師傅經(jīng)過大艾外骨骼機(jī)器人康復(fù)訓(xùn)練終于站起來了，他自己通過手中的拐杖調(diào)節(jié)機(jī)器人的前行或停止?！罢娴臎]想到，我還能站起來走路”付師傅說，心情格外舒暢，感覺身體一些部位恢復(fù)了機(jī)能有了力量。他盼望著有一天能到更遠(yuǎn)、更廣闊的地方行走。

年僅24歲的海鵬因?yàn)橐馔猓簧鲝?樓失足跌落，造成胸腰段脊椎不完全損傷。海鵬受傷半年后一直四處求醫(yī)，希望尋求更好的脊椎損傷康復(fù)訓(xùn)練方法，后在營口某醫(yī)院經(jīng)過醫(yī)生推薦使用大艾外骨骼機(jī)器人進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。一個(gè)月訓(xùn)練后，海鵬左側(cè)膝關(guān)節(jié)由原來肌力3級(jí)提升到肌力4級(jí)，左側(cè)膝關(guān)節(jié)恢復(fù)主動(dòng)伸膝功能，右側(cè)感知平面從脛骨平臺(tái)下降至小腿中下段。海鵬經(jīng)過自己康復(fù)，看到了恢復(fù)的希望，他希望能夠繼續(xù)鍛煉爭取恢復(fù)下肢運(yùn)動(dòng)能力，早日外出工作、照顧家庭。

當(dāng)然，還有很多的患者正在通過外骨骼康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的幫助重新“站起來”。對(duì)于這些患者來說，外骨骼機(jī)器人的出現(xiàn)是一道光明。通過這種直立行走康復(fù)訓(xùn)練新方式，脫離病床，重獲行走能力，感受腳下土地的溫度。

帥梅說：“這幾年，中國的智能化加速發(fā)展，為我們科研人員提供了更為廣闊的空間。我希望通過持續(xù)的研發(fā)，讓這個(gè)產(chǎn)品適應(yīng)更多的人群和病癥，用科技的力量讓行動(dòng)困難的人群享受更美好的幸福生活。”

流程示意圖