17、机器人技术与腕部外骨骼康复设备的创新发展

机器人技术与腕部外骨骼康复设备的创新发展

1. 机器人性能优势与应用潜力

在机器人设计中，部分机器人展现出了卓越的性能。它们能够在跳跃、高速移动和搬运重物等活动中承受高强度冲击。同时，这些机器人具备可变输出扭矩的特性，在相似条件下可保持稳定的输出扭矩，而在不同情况下则能输出不同的扭矩。这种适应性输出扭矩使机器人在各种路径和运动规划任务中能选用最合适的扭矩，从而降低能耗并提高运动效率。这一设计让机器人更加智能，使其机械结构能够满足日益复杂的机器人运动控制要求。

2. 腕部外骨骼康复设备的研究背景

中风是全球导致死亡、发病和残疾的主要原因之一。从1990年到2019年，全球缺血性中风死亡人数从204万增加到329万，预计到2030年将进一步增加到490万。中风不仅是西方或高收入国家的问题，约85%的中风死亡病例发生在低收入和中等收入国家，这些国家也承担了87%的中风总损失。在美国，尤其是中风发病率最高的老年人群体中，约80万新中风患者中，约26%在日常生活基本活动中残疾，近50%因偏瘫而行动受限。

中风带来的不仅是医疗问题，还涉及巨大的经济成本。目前，西方国家约3% - 4%的医疗保健支出用于中风治疗。其中很大一部分成本来自中风幸存者恢复肢体灵活性、控制力和力量的康复治疗。传统康复治疗通常在专业诊所进行，或需要医护人员上门服务，这对行动不便的患者来说既不方便，又成本高昂。因此，近年来研究人员开始关注使用外骨骼型机电设备进行康复治疗。

3. 上肢外骨骼设备的发展现状

近年来，随着对该领域兴趣的增加，已经开发出多种类型的上肢外骨骼。这些外骨骼可以根据多个标准进行分类，如自由度（DOFs）、作用模式（主动或被动）等。市场上