“全周期下肢康复机器人”取得全国机器人专利创新创业大赛特等奖

康复机器人是目前世界上最成功的一种低价的康复机器人系统，许多发达国家都有人采用了这种机器人。康复机器人作为医疗机器人的一个重要分支，它的研究贯穿了康复医学、生物力学、机械学、机械力学、电子学、材料学、计算机科学以及机器人学等诸多领域，已经成为了国际机器人领域的一个研究热点。目前，康复机器人已经广泛地应用到康复护理、假肢和康复治疗等方面，这不仅促进了康复医学的发展，也带动了相关领域的新技术和新理论的发展。

近期，中科院自动所强化神经协同参与的全周期下肢康复机器人”项目在第四届全国机器人专利创新创业大赛决赛暨高峰论坛获得特等奖。

该机器人首次融合康复早期的坐卧式踏车、中期电动直立床以及后期的步态训练设备功能，创新建立了基于人体意图识别、多重感觉反馈的强化神经协同参与技术，克服了已有下肢康复机器人只能用于特定康复阶段的弊端，可以有效提高设备的使用效率，实现标准统一的康复评定，为评定与康复一体化设计以及康复处方的全周期优化打下基础。

康复机器人是工业机器人和医用机器人的结合。20 世纪80 年代是康复机器人研究的起步阶段,美国、英国和加拿大在康复机器人方面的研究处于世界的领先地位。1990 年以前全球的56 个研究中心分布在5 个工业区内：北美、英联邦、加拿大、欧洲大陆和斯堪的纳维亚半岛及日本。1990年以后康复机器人的研究进入到全面发展时期。目前,康复机器人的研究主要集中在康复机械手、医院机器人系统、智能轮椅、假肢和康复治疗机器人等几个方面。

外骨骼机器人技术是融合传感、控制、信息、融合、移动计算,为作为操作者的人提供一种可穿戴的机械机构的综合技术。机器人主要由无线LAN(局域网)系统、电池组、电机及减速器、传感器(地板反应力传感器、表面肌电传感器、角度传感器)、执行机构等组成，不需要任何操纵台或外部控制设备。帮助残疾人和老年人进行日常生活和生活(散步，爬楼梯，负载等)。

下肢动力外骨骼机器人，也称“电子腿”，是一款可穿戴式轻量助力机器人。它不仅能帮助因先天或者疾病造成的肌肉损伤残疾人恢复行走能力，还有望避免患者因长时间坐在轮椅上而生压疮，同时还可以改善心脏健康状况、锻炼肌肉强度、预防由长时间匮乏平衡性运动造成的小脑萎缩等。

动力外骨骼机器人 它由多块零部件组装而成，拆卸后可放入背包内。这种设计的目的是让使用者能够背着它坐在轮椅上，自己组装、穿戴，实现独立行走。

当使用者身子前倾，这种装置就会启动。当左右晃动，装置就会走动。如果想停下来，只需后倾，这时机械腿支架就会停止工作。使用者靠前臂拐杖保持平衡。

为机械腿的发动机提供动力的是安装在臂部零件内的电池。适用于脊髓损伤患者、中风患者或多发性硬化症和大脑性麻痹患者等。

目前正在生产的机器人能完成3种功能，是由3种可以拆卸的滑动托盘来分别实现的，它们是吃饭/喝水托盘，洗脸/刮脸/刷牙托盘以及化妆托盘，它们可以根据用户的不同要求提供。由于不同的用户要求不同，他们可能会要求增加或者去掉某种托盘，以适应他们身体残疾的情况，因而灵活地生产可更换的托盘是很重要的。

部件多了就很复杂了，为此给这种机器人研制了一种新的控制器，它是以PC104技术为基础的。为了将来便于改进，设计了一种新颖的输入/输出板，它可以插入PC104控制器。它具有以下能力：话音识别，语音合成，传感器的输入，手柄控制以及步进电机的输入等。

可更换的组件式托盘装的滑车上，通过一个16脚的插座，从内部连接到机器人的底座中。目前该系统可以识别十五种不同的托盘。通过机器人关节中电位计的反馈，启动后它可以自动进行比较。它还装有简单的查错程序。

具有通话的能力，它可以在操作过程中为护理人员及用户提供有用的信息，所提供的信息可以是简单的操作指令及有益的指示，并可以用任何一种欧洲语言讲出来。这种装置可以大大提高的方便用户的能力，而且有助于突破语言的障碍。

以进食为例，工作过程是这样的：在托盘部分装有一个光扫描系统，它使用户能够从餐盘的任何部分选择食物。简而言之，一旦系统通电，餐盘中的事物就被分配到若干格中，共有7束光线在餐盘的后面从左向右扫描。用户只用等到光线扫到他想吃的食物的那一格的后面时，就可以按下单一的开关，启动。机器人前进到餐盘中所选中的部分，盛出一满勺食物送到用户的嘴里。用户可以按照自己希望的速度盛取食物，这一过程可以重复进行，只到盘子空了为止。机器人上的计算机始终跟踪盘子中被选中食物的地方，并自动控制扫描系统越过空了的地方。利用托盘上的第8束光线，用户在吃饭时可以够得到任何地方的饮料。

简单性以及多功能性提高了它对所有残疾人群体以及护理人员的吸引力。该系统为有特殊需求的人们提供了较大的自主性，使他们增加了溶入到“正常”环境中的机会。

镜像技术是集群技术的一种。是将建立在同一个局域网之上的两台服务器通过软件或其他特殊的网络设备，将两台服务器的硬盘做镜像。其中，一台服务器被指定为主服务器，另一台为从服务器。客户只能对主服务器上的镜像的卷进行读写，即只有主服务器通过网络向用户提供服务，从服务器上相应的卷被锁定以防对数据的存取。主/从服务器分别通过心跳监测线路互相监测对方的运行状态，当主服务器因故障停机时，从服务器将在很短的时间内接管主服务器的应用。

在网络中镜像就是将指定端口的报文或者符合指定规则的报文复制到目的端口，用户可以利用镜像技术，进行网络监管和故障排除。镜像技术包括三种方式：本地端口镜像;远程端口镜像;流镜像。

本地端口镜像：是指将设备的一个或多个端口(源端口)的报文复制到本设备的一个监视端口(目的端口)，用于报文的监视和分析。其中源端口和目的端口必须在同一台设备上。远程端口镜像：是指将设备的一个或多个端口的报文复制并通过中间网络设备转发到指定目的交换机上的目的端口。他突破了源端口和目的端口必须在同一台设备上的限制，是源端口和目的端口可以跨越多个网络设备。