机器人辅助运动神经康复的研究现状

中枢神经损伤所造成的运动功能损伤严重危害患者生活质量,并带来沉重的社会负担。利用机器人技术辅助神经康复训练是康复治疗的手段之一。本文对机器人辅助运动神经康复的研究背景、现状以及有待解决的问题进行了分析,提出应抓住机遇,及时开展相关研究。     

康复机器人与智能辅助系统的研究进展

我国正面临日益严重的老龄化问题和数量庞大的残疾人群,康复机器人与智能辅助系统的研究开发和应用有望为解决养老、失能辅助和康复问题提供部分技术手段.康复机器人与智能辅助系统涉及医学、信息、机械、电子、材料、力学等多个学科领域,其研究与开发也面临诸多挑战和困难,本文从“康复机器人及多种康复训练模式”、“智能辅助系统与生机电技术”、“康复与辅助相关的多模态传感与控制方法”、“外骨骼和可穿戴系统、智能假肢与人机安全性”等方面介绍和讨论康复机器人和智能辅助系统的问题和研究进展,以期为未来康复机器人和智能辅助系统的研究与开发提供些许借鉴.     

辅助型康复机器人技术的研究与发展

较详细地阐述了辅助型康复机器人的发展过程,对主要类型进行分类介绍,分析了涉及的关键技术并探讨了未来的发展趋势．     

机器人辅助运动功能康复中的控制和评估策略

本文介绍用于运动功能康复的辅助机器人系统并论证其可行性。文章分析其区别于传统工业机器人的技术难点和特点；总结现有辅助康复训练的控制策略和评估策略种类；最终提出新的基于BCI和三维上肢运动检测的控制和评估策略。     

康复辅助机器人及其物理人机交互方法

面对中国社会快速老龄化现状和庞大的残疾人群,康复辅助机器人研究具有重要学术价值和广阔的应用前景.康复辅助机器人研究涉及神经科学、生物力学、机器人自动控制等领域知识,是机器人最具挑战性和最受关注的研究领域之一.与其他机器人不同,康复辅助机器人的作用对象是人,存在人与机器人的信息交流和能量交换,物理人机交互控制方法是其研究核心和关键技术.本文以神经康复机器人、穿戴式外骨骼、智能假肢等应用为例,介绍当前的研究现状,并重点介绍人体运动意图识别方法和交互控制方法等研究重点和难点.最后展望该领域的未来技术发展方向.     

医疗机器人研究的最新进展

机器人技术在医疗和保健领域中得到广泛的应用。外科、康复护理等机器人为传统医学解决了许多问题，医疗机器人的研究也在不断的发展中。本文考察了医疗机器人的现状，介绍了医疗机器人的最新研究进展和发展方向。     

镜像上肢康复机器人研究

近80%脑卒中存活者会发生肢体残疾,其中以上肢问题影响更为剧烈。康复医学与机器人学、生物医学、人工智能等学科高度交叉的镜像康复机器人,是解决患者康复训练问题的前沿技术途径。针对基于镜像机理形成的康复机器人,研究分析了镜像上肢康复机器人的现状以及其中关键技术路线、核心实现方式,阐述了主要功能与技术特点。在此基础上,分析在研究中存在的瓶颈问题,并提出相应的解决策略,以期为今后的镜像机器人研究提供方向。     

未来20年欧洲医疗机器人研究路线

1、现状 当前医疗机器人系统一种可能的分类情况如图1,该系统还可以用来确定未来几年外科手术机器人的发展趋势。     

康复机器人及其临床应用综述

对康复机器人及其临床应用研究进展进行了综述,从运动障碍康复机器人和认知障碍康复机器人方面对康复机器人进行了归纳总结,并针对每项技术提出了一些发展趋势的展望.最后以脑卒中患者的临床康复为例介绍了康复机器人在其康复训练中的临床应用案例及其发展趋势.     

基于无线网络的云医疗机器人系统仿真

医疗机器人是一门集医学、仿生学、机械力学、材料学、计算机科学、运筹学、机器人学等学科于一体的新兴交叉学科。随着传感器技术、通信设备,尤其是云计算的发展,云医疗机器人应运而生。一个云医疗机器人只需要少量的硬件和软件配置,它所需的大部分资源和计算过程由连接的云端提供。云医疗机器人从计算或者资源配置密集型转化为效率和功能密集型,从而可以更高效地完成复杂任务。本文设计一种云医疗机器人系统平台,该平台由医疗云平台层和远程云机器人层组成。以系统平台为基础,利用无线网络技术设计2个云医疗机器人系统案例,并进行仿真。仿真结果表明,云医疗机器人系统具有效率高、成本低和应用性强等特点。     

面向脑外科微创手术的医疗机器人系统

机器人为微创外科手术的实施提供了有利的技术支持。本文针对传统脑外科手术的不足，开发研制了一套机器人辅助脑外科微创手术系统，主要由5自由度机器人、手术规划和导航软件及基于标志点的标定模块组成，其中机器人系统不仅可用于系统标定和导航，而且可作为手术的支撑平台。该系统已应用到临床中，成功完成了大量的微创脑外科手术。     

一种踝关节康复机器人的控制系统设计

为实现3-RSS/S踝关节康复并联机器人的各种康复训练模式,完成了以"PC+PMAC"作为硬件平台的控制系统设计,基于Visual C++6.0开发了软件系统,经实验取得了满意的效果.     

机器人系统的操作能力与树型可重构的机器人研究

本文从机器人关节力矩和末端夹力的受限情况出发，提出了一个操作能力的概念，研究了单机器人和多机器人系统的操作能力，以此为依据，进一步讨论了作者提出的树型可重构机器人，这种机器人可以通过变化自身结构来改变其操作能力，以适应任务的变化，通过一个仿真实例说明了这种树型可重构机器人的有效性。     

基于嵌入式Linux的上肢康复机器人用户系统研究

具有上肢功能障碍的脑卒中患者需要进行大量重复的康复训练以恢复运动功能。为此设计了一套基于嵌入式计算机的用户控制系统,用以控制上肢康复训练机器人的运动。在Linux环境下利用Qt图形用户界面开发工具设计完整的用户界面,完成嵌入式Linux内核的移植与驱动程序的开发,利用真实的关节运动信息进行康复训练游戏,实现对上肢康复机器人的主动控制。该系统的设计目的在于把复杂的底层控制功能通过简易的方式表达在用户界面上,使得康复医师和脑卒中患者可以与康复训练机器人进行人机交互,提高康复训练效果。     

柔性触觉传感技术及其在医疗康复机器人的应用

柔性触觉传感器易于贴合皮肤等不规则表面,相比刚性传感器具有更强的信号感知能力、更高的精度和更佳的穿戴舒适性,在人机交互、医疗设备、可穿戴设备、健康监测等领域发挥着重要作用.鉴于此,从传感器不同工作原理出发,对柔性触觉传感器进行系统地介绍和对比,从结构优化的角度分析传感器性能优化方法,整理出微结构、结构疏松化、多模态测量...     

新应用领域的机器人医疗外科机器人研究

现在越来越多的科技手段被应用到了医学领域,使医疗保健工作质量和效率得到了进一步提升.其中,最具代表性的就是机器人,它在外科手术中发挥着十分重要的作用.基于此,对应用在医疗外科领域中的机器人定义和发展历史进行了概述,简要分析了医疗外科机器人的分类和结构特点,还阐述了医疗外科机器人的应用优缺点,并对其未来发展进行了展望.     

脑电信号控制康复机器人的关键技术

本文介绍利用脑机接口控制康复机器人的方法。文章首先介绍了脑机接口的定义和研究现状，接下来详细介绍了利用稳态视觉诱发电位构造脑机接口的方法，最后利用该脑机接口实现了对假肢的控制。     

一种小型的新式上肢康复机器人的设计与研究

针对当前康复市场中的上肢康复机器人功能单一、体积臃肿、操作复杂、难以移动、学习成本高等一系列问题,设计了一款小型的新式上肢康复机器人.用协作式机械臂作为康复运动部分模块,可以移动的主机作为支撑平台,通过机械臂带动上肢完成康复训练动作.进行了三维设计与仿真,样机的设计、制造与测试,最终上肢康复机器人可以按照设计目的完成相...     

基于人体动作反馈的上肢康复机器人主动感知系统

提出了基于人体动作命令反馈的主动康复训练方法．首先,对采集到的4通道上肢肌电信号进行小波包分解,提取小波系数的log特征,输入到神经网络辨识,对上肢的8种常用动作取得了92.86%的辨识成功率．随后,将辨识结果动作以虚拟动画的形式展示给患者,患者针对辨识动作进行点头确认或者摇头拒绝．采用Kinect获取患者的动作视频,经过人脸辨识缩小检测范围,利用光流特征与先验经验结合,对比分析了投票法、Sigmoid法与tanh法的动作辨识结果,在人为干扰的条件下,Sigmoid法仍然表现优良．设计了Sigmoid法的参数修正方法,最终准确度达87.25%,无危险性误判率为12.75%．经过主动康复实验,本文提出的基于人体动作命令反馈的主动康复训练意图感知方法具有良好效果,适用于主动康复训练场合．     

下肢康复机器人系统设计与协调控制算法

脑卒中、脊髓损伤、下肢退行性关节疾病等神经系统疾病会导致肢体功能障碍,需要进行有针对性和重复性的训练.本文设计了一款可以切换坐、立、躺三种模式的轮椅式下肢康复机器人,在机器人站立姿态的主动步行训练模式下,解算人体前进速度映射轮椅式底盘电机速度,实现了下肢功能障碍患者步态训练与机器人轮椅式车体的协调控制.实验结果表明,下肢外骨骼行走的速度曲线和轮椅式车体的速度曲线基本一致,实现人与机器人的协调控制.