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“中国智造”傅利叶外骨骼机器人今正式发布 将帮助截瘫患者重新行走

文章导读: 患者的一小步,却是外骨骼机器人技术发展的一大步。继以色列的ReWalk Robotics、日本的Cyberdyne之后,我国也正式迎来了真正属于“中国智造”的外骨骼机器人的里程碑式突破。

中国经济周刊-经济网讯(记者 宋杰)患者的一小步,却是外骨骼机器人技术发展的一大步。继以色列的ReWalk Robotics、日本的Cyberdyne之后,我国也正式迎来了真正属于“中国智造”的外骨骼机器人的里程碑式突破。

3月17日,上海傅利叶智能科技有限公司(以下简称“傅利叶智能”)自主研发的外骨骼机器人Fourier X1正式对外发布,作为国内外骨骼机器人技术的领军企业,傅利叶智能一直在改变人类潜能这一全新维度上不断创新进取。据悉,此次发布的Fourier X1第一代产品主要针对截瘫或偏瘫患者,帮助其逐步摆脱轮椅,重新获得站立行走的能力,目前产品已正式进入试用阶段。

傅利叶智能CEO顾捷说:“傅利叶智能的外骨骼机器人不是以前冰冷被动的设备,而是带有触觉和智能感知技术的,能够通过力传感器、足底的压力以及一些传感信号识别使用者的走路意图。”处于测试阶段的Fourier X1现已开始接待试用者,其中有一个完全截瘫,大腿、膝盖、脚踝都没有力量的患者经过Fourier X1一段时间的适应和训练,已能进行初步行走。“这样,我们从工业设计到商品化过程中又向前迈进了一步,不再只是以前停留在实验室状态的机器,”顾捷表示。

招募不同患者进行试验信息采集

傅利叶智能正构建外骨骼机器人大数据“宝库”

在傅利叶智能M2上肢康复机器人技术逐步成熟,已大规模投入量产使用之际,傅利叶智能下肢外骨骼机器人在经过极其复杂的研发和测试后,也以完整的“容貌”正式亮相。相对于国外外骨骼机器人动辄百万的高昂价格来说,傅利叶智能本次发布的Fourier X1虽然尚未定价,但傅利叶智能CTO徐振华表示,“价格肯定会比国外便宜三分之一以上,因为我们希望有更多人去使用,帮助他们摆脱轮椅,正常行走。”

由于每位截瘫患者的肌力和恢复情况都不一样,有些人髋关节有力量,有些人膝关节有力量,甚至有些人半身偏瘫,所以,傅利叶智能Fourier X1外骨骼机器人接下来会通过大规模招募不同病情的患者,采集不同的数据信息存入到外骨骼机器人大数据库,对产品实现进一步的迭代与调试改进。

傅利叶智能CTO徐振华介绍,建立外骨骼步态曲线的大数据库是一个核心研发内容,国际上一直只有正常人的行走曲线,但是当患者穿戴上Fourier X1外骨骼机器人行走时,我们取样了大量的步态曲线并存入到设备中作为参考曲线,然后患者在适应、学习使用机器过程中,配合高精度传感器选取一条最适合自身的基准步态曲线,再根据使用者走路习惯、步幅大小、步频快慢等,在步态曲线的各个点处进行调整。有时候患者走动的重心、步态偏差比较大,超出设定范围,机器检测到并会采取设备自动关停、报警等安全方面处理,设备停止之后人不会直接摔倒,而是处于固定暂停状态。有些患者刚开始试穿时,可以采用最小、最安全的步态曲线去走,一个直观的表现就是步幅走得比较小,等步态匹配模式正确以后,那么机器会认为患者比较适应,步幅可以迈得大点儿或快点儿,它是一个动态调整的过程。另外外骨骼机器人针对每个患者,数据库都是需要定制的,也需要一个3-5周的学习过程,就像我们学习开车一样,要有循序渐进的课程。”据了解,Fourier X1将在市场推进过程中不断进行产品细化和迭代更新。

20公斤的机器重量被巧妙转移

截瘫患者可自行穿戴使用设备

在第二次全国抽样调查中我国残疾人总数达8502万,其中肢体残疾2472万,占比29%位居首位。由于中风、车祸导致的截瘫病人大幅上升,预计下肢残疾的数量远超过上肢。

一位已接受测试的截瘫患者在采访中提到:“能够站起来走几步路,不仅能够提高和改变对于环境的适应生存能力,对于身体的整个血液循环和健康也都是有好处的,不然一直坐在轮椅上真是件非常糟糕的事情。”

“不能行走是一个尊严问题,例如上厕所不方便,去哪儿都需要有人陪,而且很多地方轮椅是不能通行的,所以能够让截瘫患者站起来这件事是比较重要的。”徐振华说道。

据悉,傅利叶Fourier X1外骨骼机器人重量在20公斤左右,但在设备实际使用过程中,机器人的重量不会承载到患者身上,而是全部转移到脚底的金属板上。徐振华强调:“我们在产品结构设计时格外注意到这一点,为的是患者在使用产品时感觉不到机器重量”。

面对看似“庞然大物”的设备,其实只需掌握使用技巧,一个人即可轻松搞定。“机器人身上有个自动按钮控制,点击时设备会调整到坐下的姿态,患者只需从轮椅转移到设备上,一个人就可以轻松实现设备穿戴,但前期从安全角度考虑,我们还是建议医护人员在旁协助。”徐振华说道。而根据患者与机器设备的用力配合和使用情况,傅利叶外骨骼机器人Fourier X1一般每充满一次电可以连续行走7小时左右,如果只是站立可以超过20个小时。

助力老年人、正常人的多样化运用

外骨骼机器人市场将驶入高速发展轨道

除了帮助瘫痪患者重新获得行走能力之外,傅利叶智能团队还致力于另一种可供正常人助力使用的外骨骼机器人研究,即通过穿戴设备,可以用比较小的力量轻松拿起更重的物体,减少人的力量输出和腰肢损伤。

这个助力使用的外骨骼设计方式与瘫痪患者使用的模式有所区别,它不需要有预设、规定的轨迹和步态曲线,只需通过力反馈和力跟随技术跟随使用者的运动,将力量放大,例如运用到汽车工厂、建筑工地等场景中,帮助工人拿起沉重的工具或者在外表面作业。

此外,随着银发潮的来临以及独生子女一代的父母逐渐步入老龄化,老年人护理问题将变得严重。根据全国老龄委办公室提供的数据,2014 年,我国60 岁以上老年人口将突破2 亿,2033 年前后将翻番到4 亿,平均每年增加1000 万人,最高年份将增加1400 多万人。伴随科技的迅猛发展,帮助老年人重新获得自理能力的外骨骼机器人将逐渐成为时代趋势。

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(网络编辑:张芳超)
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