6 月 4 日消息，據“中科院之聲”今日消息，中國科學院沈陽自動化研究所日前研發了一套“剛柔耦合”的下肢多關節康復外骨骼機器人，有望為下肢偏癱患者提供運動功能重建與行為輔助服務。

下肢偏癱康復外骨骼機器人，是一種專為偏癱患者步態訓練設計的可穿戴康復裝備，能夠在康復階段同步接管或按需實現關節運動輔助，提供精準的步態矯正與機能康復。

目前，偏癱康復外骨骼面臨多重技術瓶頸，存在臨床訓練效果不佳、機能恢復緩慢等問題。

一方面，現有驅動方式“剛柔兩難”，剛性電機系統雖具高輸出力矩但笨重冗余，柔性繩驅系統雖輕便但難以支持功能性訓練。

另一方面，構型設計與康復需求匹配性低，多關節運動協同性弱。

更為重要的是，偏癱患者有“一體兩面”的特殊康復需求，即患側需精確引導，健側需柔順協同。這與傳統“一刀切”控制策略形成矛盾。

研究團隊基于自研串聯彈性驅動器，提出一種剛柔耦合柔順驅動關節，匹配人體關節的自適應運動特性，具備多模態剛度響應特點，在保證結構柔順特性和高精度力控特性的同時，實現外部沖擊下的穩定運動保護。

▲ 基于柔順關節的雙側髖-膝-踝全柔順驅動康復外骨骼系統

基于該關鍵技術突破，研究團隊構建了輕量化、高性能的外骨骼機器人驅動方案，其中單模塊重量為 0.99kg，并具備高功率密度（212W / kg）。

結合偏癱患者下肢雙側同步輔助與同側多關節協同康復需求，實現了雙側髖-膝-踝多關節完整鏈路柔順驅動，構建了驅動-關節-構型多維度人機適配的系統級設計方案。

從官方公告獲悉，研究團隊與中國人民解放軍總醫院等合作，面向 60 余位偏癱患者開展了 100 余次臨床驗證。

結果顯示，該研究方法有效實現了運動學重塑（多關節平均跟蹤精度提升 61.8%±17.4%）、步態模式自然性與對稱性（不對稱指數降低 10.5%）等關鍵康復目標。

▲ 偏癱人群步行康復驗證