下肢康复机器人及其交互控制方法

作者：胡进; 侯增广; 陈翼雄; 张峰; 王卫群

来源：自动化学报, 2014, 40(11): 2377-2390.

• 下肢康复机器人
• 研究现状
• 交互控制
• 生物医学信号
• 发展趋势

瘫痪病人的数量与日俱增,其康复训练通常是一个长期的过程.相对于传统的理疗,使用机器人辅助康复训练能够提高效率,降低成本,减少理疗师的人员和体力消耗,因此节省了康复医疗资源,并且可以完成更加多样的主被动训练策略,从而提高了康复效果.根据患者进行康复运动时的身体姿态,下肢康复机器人可分以下4类:坐卧式机器人、直立式机器人、辅助起立式机器人和多体位式机器人,坐卧式又细分为末端式和外骨骼式,直立式进一步划分为悬吊减重(Suspending body weight support,s BWS)式步态训练机器人和独立可穿戴式机器人.由于下肢康复机器人是与运动功能受损的患肢相互作用,为了给患者创造一个安全、舒适、自然的训练环境,机器人和患者之间的交互控制不可或缺.根据获取运动意图时所使用的传感器信号,交互控制可以基本分为两类:1)基于力信号的交互控制;2)基于生物医学信号的交互控制.在基于力信号的交互控制中,力位混合控制和阻抗控制是最为常用的两种方法;而在基于生物医学信号的交互控制中,表面肌电(Surface electromyogram,s EMG)和脑电(Electroencephalogram,EEG)最常被用于运动意图的推断.

• 单位
  复杂系统管理与控制国家重点实验室; 中国科学院自动化研究所