学术争鸣：康复机器人3.0，AI康复新风向

近日，在美丽的广州，盛大召开了为期两天的盛事——第四届中国康复机器人论坛（CRR2023），同时揭幕了中国康复医学会康复工程与产业促进专业委员会学术年会。本次大会聚焦于“融通科创链产业链服务链，推动康复机器人高质量发展”的主题，吸引了众多业界翘楚的目光。众多高等院校、科研院所、医疗机构和康复企业的专家学者齐聚一堂，共同探讨智能康复技术的创新与产业发展趋势，尤其是康复机器人技术的现状和未来发展方向。论坛反响热烈，新观点、新思路层出不穷，康复科技人员对此次论坛寄予厚望。

在当前的医疗技术背景下，脑卒中患者的康复治疗正受到越来越多的关注。随着医学进步，脑卒中的致死率已明显降低，但幸存患者中大部分会面临功能障碍的挑战。为此，重复性动作训练作为改善患者运动功能的重要手段，已被循证医学证实其有效性。康复机器人作为一种新兴技术，已经开始替代部分康复治疗师的工作。在论坛上，众多专家探讨了康复训练机器人的发展趋势，以及如何从“辅助训练”的角色转变为“智能治疗”的角色。

汕头大学校长郝志峰教授为我们揭示了“生成式AI+自适应康复训练”的潜力。基于连续动态行为大数据，该研究致力于开发个体化健康行为AI干预系统，研究人体行为整体测量方法、健康功能识别和风险评估技术。这一研究有望推动康复训练机器人从简单训练助手转变为智能治疗师的角色。世界神经康复联盟主席李常威院士和中国科学院自动化研究所研究员侯增广研究员分别就康复研究在机器人治疗中的应用和康复机器人的智能人机交互进行了深入探讨和分享。

从康复治疗师的角度来看，康复机器人要想完全替代他们的工作还有很长的路要走。如何解决多场景适应、解放患者双手、穿脱便捷性以及成本问题仍是关键挑战。

在智能假肢领域，科学家们正努力使假肢不仅仅是一个装饰物，而是真正成为肢体残障人士的“手足”。多家科研院所如哈尔滨工业大学、北京大学和中科院深圳先进技术研究院正深入研究如何还原残肢的生理关节结构特性、准确解码人体运动意图等。吉林大学工程仿生教育部重点实验室的任雷教授分享了仿生智能假肢设计的最新进展，并探讨了未来设计展望。哈尔滨工业大学机器人研究所的姜力教授则围绕智能上肢假肢及其双向神经接口分享了研究成果和挑战。日本电气通信大学的横井浩史教授以及北京大学的王启宁教授也分别介绍了各自在智能假肢领域的最新研究进展和面临的挑战。

外骨骼机器人：从步履蹒跚到如影随形，与人类的融合之路

随着老龄化趋势的加剧，老年人的身体机能逐渐衰弱，行动变得迟缓。在这一背景下，外骨骼机器人的出现为增强老年人或肢体功能障碍患者的运动能力带来了希望。这一技术被视为传统助行辅具的升级版，更加智能化、科技化的特点使其备受瞩目。

在第四届中国康复机器人论坛上，科学家们纷纷发表对外骨骼机器人的看法和研究成果。吴新宇研究员强调，外骨骼机器人能够显著提高下肢功能障碍人群的运动能力和生活质量。通过多模态融合控制方法，可以兼顾准确性、全局性和鲁棒性。而丁希仑教授则指出，加强人机步态适应性、结构驱动设计相容性和人机交互协调性是关键。他提倡将不同运动、结构特征的柔顺驱动设计个性化，以适应各种步态。

论坛上，柔性外骨骼的发展也备受关注。采用柔软、轻薄且具有韧性的新型复合材料，可以降低外骨骼本体重量，提升穿戴舒适度。汤启宇教授介绍了柔性康复机械手如何采集肌电信号和关节角度信号，配合自适应压力控制算法进行辅助训练。宋爱国教授团队则研制了一种基于混合驱动器的柔性手部可穿戴康复机器人，解决了反向驱动的问题。上海理工大学孟巧玲副教授详细阐述了柔性外骨骼在仿生性、人机交互性、安全性等方面的关键技术。

除了外骨骼机器人，脑机接口技术也备受关注。在中国康复机器人论坛上，明东教授团队展示了拥有自主知识产权的脑-机芯片与脑电放大器系统，推动了脑机接口产业化进程。明东教授认为运动想象将成为重要的康复手段，而功能性脑-机接口将广泛应用。李远清教授展示了脑-机接口在认知功能障碍评估与训练、情绪评估与调节等方面的应用，并与智能家居结合，帮助高位截瘫患者恢复生活信心。杨洪波研究员则提出智能感知、双向交互等技术与康复机器人的融合，未来的智能康复将以脑机接口为基础实现身心融合的手段。郭帅教授则从临床应用的角度出发，探讨了康复机器人在临床方面的局限性问题，并提出使用云平台解决方案实现康复模式的标准化和智能化。

随着科技的发展，轻便、灵活、多功能的外骨骼机器人对功能障碍患者的康复治疗无疑有巨大的帮助。而智能感知技术、物联网技术、虚拟现实技术等在康复机器人领域的应用也日益显现其重要性。未来，随着技术的不断进步和应用的不断拓展，外骨骼机器人和人类有望真正融为一体，为人们的身体健康和生活质量带来革命性的提升。未来，智能康复机器人将逐步走进人们的视野，成为老年照护领域的重要力量。

护理机器人，究竟是否为未来老年照护的唯一答案？面对不同时代的子女肩负的照顾老人的重担，智能机器人的出现或许能带来一些改变。如今，在河北工业大学，郭士杰教授团队正深入探索护理机器人的研发与应用。尽管当前的人形机器人尚不能满足多功能的照护需求，但单一功能的辅助机器人已经开始在养老院得到应用，它们能够减轻甚至替代护工人员的工作。对于老年照护中最为棘手的问题——移位转移，现有的机器人仍未能完全解决。郭士杰教授团队提出了一种移乘转移机器人，能够帮助患者进行移位转移。尽管这款机器人取得了一定的成果，但郭教授也明确表示，这并不是最佳解决方案。他展望未来的照护机器人，认为最终将朝着人形机器人的方向发展，具备多源传感器融合、遥感控制系统以及多功能融合的特点。

与此随着技术的不断进步，下肢运动障碍的老年人已经开始从使用传统的移动辅具转向使用移动辅助机器人。上海交通大学陈卫东教授指出，当前移动辅助机器人面临诸多技术难题。如何建立精确的环境地图、如何提升定位精度、如何解决路径规划问题等等。陈教授提出通过不同的传感器来解决这些技术难题，并建立动态定位能力矩阵来评估外部传感器的定位标准。他还提出了一种通过环境定位清晰的区域进行路径规划的方法，以及利用最新传感器结合人工智能开发导航和环境的识别算法。对于未来，陈教授充满期待，认为随着传感器的不断升级和人工智能技术的快速发展，智能康复机器人将会变得更加智能、更加高效。他还提出了一种通过添加机械手臂协同轮椅的设想，使机器人能够完成更多的工作。

智能康复机器人的发展前景广阔，未来它们将在老年照护领域发挥越来越重要的作用。随着技术的不断进步和升级，这些机器人将变得更加智能、更加人性化，为照顾老年人提供更加便捷、更加高效的解决方案。