7、医疗康复机器人：ASPIRE与CADEL的创新与实践

医疗康复机器人：ASPIRE与CADEL的创新与实践

在当今社会，随着人口老龄化的加剧，心血管疾病等导致的肢体运动障碍患者数量不断增加。据统计，在欧洲，老年人口（受心血管疾病影响最大的群体）的比例将从2008年的17.1%上升到2060年的30%，80岁以上人口到2060年将达到12%。每年仅在欧洲，就有超过110万人经历心血管事件，虽然生存率为75%，但80%的幸存者会长期出现手部灵巧度下降的问题，50%的人无法完成日常任务。因此，寻找有效的康复治疗方法变得尤为重要。

ASPIRE：球形机器人系统的临床评估

自20世纪90年代以来，机器人介导的康复治疗就被视为一种潜在的先进工具，可协助医生治疗中风后患者。许多临床研究表明，这种治疗方法在其他导致运动障碍的神经系统疾病中也取得了积极效果，从而扩大了其在医院、日托中心和家庭环境中的应用潜力。

1. ASPIRE系统概述

ASPIRE是AgeWell上肢康复系统的一部分，主要针对肩关节的运动。其初始概念围绕一个球形机制展开，能够执行基本的肩部运动，如屈伸、外展内收或它们的组合。为了实现机器人工作空间中的任意运动，在KC1和KC2运动链的交汇处通过一个绕rf轴的被动旋转关节确保自由旋转。此外，还增加了第三个驱动关节q3，引入绕rf轴的主动旋转，从而可以控制手部方向，实现前臂的旋前/旋后。

AgeWell上肢康复系统由三个独立模块组成，分别用于锻炼上肢的不同关节：
- ParReEx手腕：一个2自由度的机器人模块，用于手腕康复。
- ParReEx肘部：一个2自由度的机器人模块，用于肘部康复。
- ASPIRE：如图所示，有四个执行器（q1、q2、q3用于上肢活动，