外骨骼机器人能够显著提高使用者的身体能力。从人口老龄化趋势、社会发展需要和潜在受益人群规模的增长角度来看,研究具有助力助行功能的外骨骼机器人,对提高老年人和残疾人运动能力及生活质量、提高劳动生产力、减轻社会负担和促进社会和谐具有极其重要的社会意义和经济价值。
SIAT下肢康复外骨骼机器人应用于脊髓损伤患者的康复训练,及行走障碍人士的助力助行。据残联统计,我国脊髓损伤患者约100万,并以每年1万人速度递增;中风患者每年新增200余万,其中近2/3受困于偏瘫等后遗症。下肢康复外骨骼机器人能显著提高下肢失能人群的运动能力和生活质量,其应用的市场前景广阔。该机器人具有完全自主知识产权,团队研究水平处于国际前列。已获得包括广东省技术发明二等奖、中国仪器仪表学会科技一等奖等多项奖项。
集成化智能柔性下肢外骨骼是一种质量轻、柔韧性好的可穿戴式系统,能自动变硬或松弛以避免穿戴者受伤,同时可增强肌肉机能以减小负重在穿戴者身体上的作用力。让穿戴者与外骨骼的交互如同穿衣服(甚至如同肌肉、皮肤) 一样自然自如,提高穿戴者的机动性。柔性外骨骼机器人与传统增力型外骨骼机器人相比,具有高度集成化、智能化、柔顺性和安全性,利用柔性外骨骼,可提高士兵在行军中的负重负荷以及续航能力,同时也能提高士兵的单兵作战能力。未来也可应用于康复治疗,受到疾病而影响运动能力或者肌肉萎缩的病人,如中风病人,可在此装备的协助下,完成日常生活的简单运动或者受伤康复后运动训练。
在物流、建筑、制造等行业中,企业为了解决员工身体负担所带来的一系列问题,会不断寻求解决方案以使得最终为企业带来经济效益。伴随着此类用户群体的增加,助力外骨骼机器人将会逐步崭露头角,得到快速普及。我们开发的腰部助力外骨骼可有效防止搬运中对人体脊椎的损伤,提供助力。
奖项:下肢助行外骨骼获中国仪器仪表学会科学技术一等奖、广东省科学技术发明二等奖。搬运外骨骼获得了军委科技委“超级勇士-2019”单兵外骨骼系统挑战赛,获得物质搬运项目第一名。
核心技术:面向行为意图理解的生物信号获取、特征提取与模式识别方法;外骨骼仿生机构创成与人机耦合系统建模;深度步态建模与步态模式自适应学习;基于多模态信息融合的人机协同控制策略等。
项目来源:科技部重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项、科技部重点研发计划“智能机器人”重点专项、军委科技委快响项目、国机智能有限公司横向项目、国自然-深圳联合基金重点项目等。