




版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、邁步機器人:加速康復產業布局,助力患者重新行走從2016年成立至今,圍繞基于柔性驅動器的機器人交互技術,邁步機 器人研發了一系列康復外骨骼機器人。未來,邁步機器人想要做的是利 用機器人、物聯網、大數據、AI等技術提升康復醫療的效率和效果,打 造出一套智能康復體系,幫助更多的患者重新擁有行走的自由。起外骨骼機器人,與之相關聯的詞匯大多是炫酷、神秘,它可以 讓托尼斯塔克變身鋼鐵俠,維 護世界和平。雖然,從技術的角度看,當前 的外骨骼機器人距離成為“拯救世界”的裝 備還有很長的路要走,但隨著科技智能化的 發展與進步,具備助殘行走、康復治療功能 的可穿戴外骨骼機器人逐漸成為剛需,作為 康復機器人的主力
2、軍,幫助那些失去行走能 力的人,重新獲得站立甚至行走的自由。據統計,2019年我國服務機器人市場規 模約為153億元,其中醫療機器人為43.2億 元。從市場結構來看,相較于手術機器人、 輔助機器人、醫療服務機器人,康復機器人占比最高,達到47%。康復機器人的春天似 乎將要到來,而早在幾年前,邁步機器人就 已經進入賽道,開始布局。專注康復外骨骼機器人邁步機器人(Mile Bot)的定位是一家專 注于康復外骨骼機器人及人機交互技術的公 司,意圖利用機器人、物聯網、大數據、AI 等技術提升康復醫療的效率和效果,打造出 一套智能康復體系。為什么選擇做外骨骼機器人?圖1邁步機器人聯合創始人兼C 圖1邁步
3、機器人聯合創始人兼C 00胡峰市場。時間回到2016年,那時,美國、 日本、以色列等國已有不少比較成熟的醫用 外骨骼機器人,但價格高昂。在國內,由于 技術門檻較高,市場上康復外骨骼機器人產 品稀缺,一片空白。不管是在醫院還是康復 機構,幾乎都不能提供相對成熟的智能化設 備來幫助下肢受損患者進行康復訓練。基于 此,胡峰認為,這將是一個很大的市場。技術。邁步機器人的創始人有三位,分 別是CEO陳功、CTO葉晶,以及COO胡峰。 陳功畢業于上海交通大學,之后赴新加坡國 立大學攻讀生物醫學工程博士學位,主要專 攻康復外骨骼機器人系統、人-機交互控制、 柔性驅動器、腦控下肢外骨骼機器人等方向。 葉晶畢業
4、于日本早稻田大學,師從日本仿人 機器人之父加藤一郎,研究方向也一直與外 骨骼機器人相關。胡峰曾擔任優必選機器人 公司南方區域經理,對機器人產品具有深刻 的認知與了解。專業的外骨骼機器人領域技 術積累,使他們在技術方面有絕對的信心。基于市場的需求 和在技術上的優勢,三 位創始人一拍即合,決 定成立一家專門研發 康復外骨骼機器人的 公司步機器人。2017 年 11 月, 在公司成立一年兩個 月后,邁步機器人發 布了首款用于輔助腦 卒中患者步態康復訓 練的新型可穿戴式下 肢外骨骼機器人一 BEAR-H1。BEAR-H1是全球首款采用了柔性驅動 凰圖之下肢康復外骨骼機器人BEAR-H1房曉楠本刊編輯
5、首款采用了柔性驅動 凰圖之下肢康復外骨骼機器人BEAR-H1一般來說,傳統工業機械臂采用的都是 剛性驅動的方式,但是由于其本身鋼度高、慣 性大,做力控制時存在一定的難度,需要用復 雜的算法保證穩定性,而且由于系統的帶寬也 比較小,導致訓練的速度會比較慢,但BEAR Hl采用了柔性驅動器作為輸出,這樣在力控 制的時候,穩定性和精度會變得非常高,特 別適合于在人機交互的場景里面使用。此外,相較于傳統的外骨骼,BEAR-H1 擁有帶動力的6關節(雙側髓、膝、踝)和 髓部旋轉輔助關節,可實現自然步態。并且 其外骨骼尺寸可以進行調整,配備了步態監 測評估系統,理療師或家人可通過觸摸屏實 時監察病人的運動
6、數據。三大價值改變傳統康復模式具體來說,在使用過程中,康復外骨骼 機器人的主要原理是通過足底壓力傳感器、 關節角度傳感器、陀螺儀等多個傳感器,感 知并判斷患者的運動意圖,然后根據意圖下 達助力指令,精準及時地提供補償力差和力 反饋。在每一個環節中都需要機械設計、人 體工程學、力度控制算法等技術作為底層技 術支撐。雖然從外表看,它只是一個可穿戴的外 骨骼機器人,但包含著復雜的技術,在患者 的康復治療過程中發揮著重要價值。在胡峰看來,這個價值主要體現在三個 方面。第一,減少醫院端的人力操作。在傳統 方法中,做肢體運動康復時,往往需要兩到 三名治療師。因為患者無法站立,需要一名 人員把他抱住,其他人
7、員給他做一些拉伸運 動等,這種方式的勞動強度和人力的投入非 常巨大。但在使用了外骨骼機器人后,最多 只需要一名治療師就可以對其進行操作,不 再需要人力對患者進行高強度的拉伸運動。 因為當患者穿戴好之后,它就可以自行幫助 患者站立起來,繼而進行相應的治療。“這 就是第一個價值,我們可以幫助減少醫院端 的人力操作。”胡峰說道。第二,自適應式的精準治療。患者在穿戴 外骨骼機器人的過程中,由于機器本身帶有一 定的智能化技術,它知道患者在什么階段需要 多大的力度,可以根據患者的實際情況和需求 定制合適的步態,給出精準的力度,進行更好 的人機交互和步態訓練。因此,在患者康復的 過程中,穿戴外骨骼機器人帶來
8、的效果更好。“我們產品經過臨床試驗表明,機器的有效性 要比傳統的康復手段更具有效果。”第三,客觀有效的效果評估。在傳統的 康復治療過程中,醫生會不定期地針對患者 的治療情況進行評估,但這個結果往往帶有 醫生的主觀成分,不一定準確。而當患者使 用外骨骼機器人進行康復治療時,可以根據 機器學習產生的患者數據,對患者的情況進 行客觀打分,代替醫生進行實時的訓練指導, 提升訓練效果。形成完整智能康復閉環目前,圍繞其核心技術一基于柔性驅 動器的機器人交互技術,邁步機器人已經研 發了下肢康復外骨骼機器人BEAR-H1、下 肢助行外骨骼機器人BEAR-A1、手部康復外 骨骼機器人、助行機器人MAX-1、TM
9、S導 航機器人、跑臺機器人Moonwalker、腰部外 骨骼PB-1等一系列醫療康復機器人產品, 力求通過精確穩定的力控制幫助患者進行人 機協作的主動訓練模式,提升康復訓練效果。下肢助行外骨骼機器人BEAR-A1利用 仿生學、人體工學、機器人技術,主要用于 為脊髓損傷、脊髓炎等疾病而導致的下肢癱 瘓患者提供康復訓練。圖3下肢助行外骨骼機器人BEAR-A1手部康復外骨骼機器人可以帶動手指完 成兩種康復運動 雙向彎曲運動和內收外 展運動。它可以適應不同患者的手指尺寸,調節外骨骼手的長度,且長時間佩戴也不會 使患者產生疲勞感。此外,手部康復外骨骼 機器人能實時反饋手指關節的角度、力信息, 從而實現指
10、關節的精確控制,使得創傷手指 恢復運動更加安全有效,并對手指的臨床康 復效果進行評價。助行機器人MAX-1適用于腦卒中患者 進行日常康復訓練,可有效改善患者步態; 適用于可以獨自站立并想增強步行能力、提 高行走速度的人群,可用于日常生活場景下 的出行活動;適用于輔助髖關節力量不足的 人群行走,改善健康狀況、提高生活質量。回圖5助行機器人MAX-1TMS導航機器人是一套由脈沖磁場刺激 儀(TMS)、3D紅外攝像頭(NDI)、3D紅外反射球、計算機等組成的神經導航系統。 精確定位線圈在治療時對應大腦腦區位置, 結合全自動機械臂全程追蹤線圈位置,保證 線圈不會隨著患者的頭部移動而偏離線圈刺 激靶點,
11、確保治療有效性。腰部助力外骨骼機器人PB-1,可用于為 人體提供助力,延長身體耐力,突破身體極 限,適用于建筑施工、工廠移物、物流搬運、 搶險抗災等場景中。凰圖7腰部助力外骨骼機器人PB-1伴隨著人口老齡化的持續演變,“十四五” 期間,我國老年人口將達到3億人,這將進 一步加劇醫護人員供給不足的問題,高質量 醫療服務需求更加迫切。國內市場對于微創 化、快速化、精準化的手術要求,便攜化、 輕量級的康復產品要求,以及對于醫護人員 體力和重復性工作的解放需求都將進一步增 加。面對迫切增長的市場需求,以及廣闊的 進口替代空間,未來,中國市場必將成為全 球醫療機器人領域競爭的主戰場。在胡峰看來,未來,醫
12、療康復機器人一 定會朝著一個更加智能化的方向發展。一方 面,在語音交互、人機交互、精準度、安全 性等方面一定要達到非常高的水平才可以。 另一方面,“萬物互聯”。“所有的醫療機 器人或所有的機器人一定會朝著大數據、數 據共享、相互連通的智慧化方向發展,所有 這一類機器人甚至包括服務機器人和醫療機 器人之間也會相互連接,以至于所有數據可 以在終端客戶那里產生共享。”胡峰解釋道, 當發展到這種程度的時候,醫生就可以隨時 隨地知道患者在家里進行康復訓練情況,更好地指導患者進行康復治療。“人與機器,機器與機器之間大數據的 萬物互聯是未來的趨勢。”胡峰表示,當前 邁步機器人所研發的還只是一些單獨的機器 人硬件,但未來的目標希望把體系內的一些 產品包括上肢、下肢、個人端的外骨骼機器 人全部打通,打造出一套智能康復體系,幫 助更多的患者進行康復治療。幫助更多患者重新“邁步”今年2月,邁步機器人完成了由星辰基 金和四環醫藥聯合領投,浙江德寧、聯想創 投跟投的數千萬元A+輪融資。上一輪融資 于2。2。年8月完成。從2016年成立至今, 邁步機器人在近5年的時間里,已經完成了 四輪融資。在談到關于接下來的發展布局時, 胡峰表示,將繼續基于核心技術打造出符合 市場方向的產品。人工智能浪潮下,產品的技術含量要比
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
評論
0/150
提交評論