近日，兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)科研院所重慶生物智能制造研究院開發(fā)的下肢外骨骼康復(fù)機器人已完成最后測試，年底有望實現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)并推向市場。北京工業(yè)大學(xué)重慶研究院引進了本校科研團隊開發(fā)的膝關(guān)節(jié)外骨骼穿戴機器人，項目落地孵化工作正在緊張推進。

什么是外骨骼機器人，市場前景如何？

外骨骼機器人是指穿戴在使用者身體外部的一種智能機械結(jié)構(gòu)，可將人體感覺、思維、運動等器官與機器的感知系統(tǒng)、智能處理中心、控制執(zhí)行系統(tǒng)相結(jié)合，從而達到改善人體物理機能及提高身體素質(zhì)等目的，其本質(zhì)是一類可實現(xiàn)人機結(jié)合的可穿戴式機器人。

它將人工智能與外部機械動力裝置相結(jié)合，通過提供力量輔助增強人類行走運動及重物負荷等能力，既可為力量不足的使用者提供醫(yī)療康復(fù)和運動支撐等功能，亦可幫助使用者完成負重搬運等任務(wù)。

目前，中國針對殘疾人以及中風(fēng)、偏癱患者等肢體運動障礙患者進行康復(fù)訓(xùn)練的理療師數(shù)量嚴(yán)重不足，市場缺口巨大，而巨大的缺口可以通過外骨骼機器人得到滿足。

目前，兩款外骨骼機器人在明月湖加速產(chǎn)業(yè)化落地。

重慶生物智能制造研究院開發(fā)的下肢外骨骼康復(fù)機器人，主要用于神經(jīng)損傷治療與功能障礙者日常生活輔助，它以人體基礎(chǔ)肌動學(xué)、人體工學(xué)為基礎(chǔ)，檢測、識別適當(dāng)肌肉處的電信號并經(jīng)算法分析和處理，辨別患者動作意圖，為其智能化動作提供信號基礎(chǔ)，完成智能化控制。

下肢外骨骼康復(fù)機器人。兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)供圖

目前，該院已形成具有特色和系列自主知識產(chǎn)權(quán)的基于肌電信號意圖識別的下肢外骨骼康復(fù)機器人系列產(chǎn)品，可為個體化生物特征的智能化物理因子治療方向提供理論與實踐支撐。

項目負責(zé)人左陶強表示，研究院將繼續(xù)加強包括人員和經(jīng)費在內(nèi)的科研投入，持續(xù)做好生物醫(yī)用材料、醫(yī)療智能裝備等方向的技術(shù)攻關(guān)。

北京工業(yè)大學(xué)重慶研究院引進的膝關(guān)節(jié)外骨骼穿戴機器人，又稱“輕量化、高柔順性的膝關(guān)節(jié)外骨骼系統(tǒng)”，能夠協(xié)同人體肌肉骨骼系統(tǒng)工作，有效提升穿戴者的運動能力，并顯著降低運動中的疼痛和關(guān)節(jié)損傷風(fēng)險。主要面向智能養(yǎng)老領(lǐng)域，專注于中老年人社區(qū)養(yǎng)老生活質(zhì)量的提升。它不僅適用于日常行走、上下樓梯、蹲起、起坐等基本活動，還能有效輔助戶外負重徒步等復(fù)雜場景，為老年人提供全方位的運動支持。

此外，隨著研究深入，該機器人還將拓展至消防、醫(yī)療康復(fù)等多個領(lǐng)域，展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。

據(jù)了解，膝關(guān)節(jié)外骨骼穿戴機器人具有輕量化、高柔順性、智能控制等顯著的特點優(yōu)勢，如采用鉸鏈機械結(jié)構(gòu)、可形變3D打印可穿戴支撐件和柔性綁帶相結(jié)合，總質(zhì)量僅為3.5kg，大幅降低了穿戴者的負擔(dān)。

項目負責(zé)人介紹，膝關(guān)節(jié)外骨骼機器人已完成功能性驗證，結(jié)果表明，穿戴者在步行、深蹲、爬樓梯等運動中，下肢伸肌群出力顯著降低，體能消耗和心率也得到有效控制。特別是在戶外負重徒步測試中，穿戴者的體能消耗降低了9.8%，心率降低了13.8%，相當(dāng)于為80公斤體重的測試者減掉了約7.2公斤的體重負載。

“目前團隊可對外提供小批量膝關(guān)節(jié)外骨骼機器人以及膝關(guān)節(jié)外骨骼系統(tǒng)的‘定制化方案’?！必撠?zé)人說。（重慶兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)供稿）

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