本文主要阐述了康复机器人的发展现状和发展趋势。近年来，国内外一些学者对康复机器人进行了大量的研究，并取得了显著的成果。本文将从康复机器人的发展人及其研究成果，本文将从康复机器人的发展过程、分类、关键技术和发展趋势等方面进行总结。 关键词：康复机器人；机器人手臂技术；人机接口技术；移动机器人技术；机器人系统集成与通信技术；智能 Abstract: this paper mainly describes the development status and trend of rehabilitation robot. In recent years, some scholars at home and abroad have done a lot of research on rehabilitation robot, and achieved some remarkable results. In order to make it more convenient for readers to understand rehabilitation robots and their research results, this paper will summarize the development process, classification, key technologies and development trends of rehabilitation robots. Key words: rehabilitation robot; robot arm technology; man-machine interface technology; mobile robot technology; robot system integration and communication technology; intelligence 1.引言 目前，中国有2.7亿慢性病和1亿多慢性疼痛患者，其中80%需要康复。截至2011年12月底，全国60岁以上人口约1.9亿人，其中约7000万人需要康复服务。2020年，60岁以上人口达到20年.43亿人，占总人口的16%~17%[1]。随着老龄化的加剧，对疾病部位康复治疗的需求急剧增加，传统的一对一指导、手工培训不能满足社会需求，人们的注意力逐渐转向以康复机器人产品为代表的智能康复理念，智能康复理念逐渐成为康复医疗器械行业的主流理念。 2.康复机器人的发展过程 康复机器人是工业机器人和医疗机器人的结合。1980年，美国、英国和加拿大在康复机器人研究方面处于领先地位。1990 全球56年前 分布在5个研究中心 北美、英联邦、加拿大、欧洲大陆、加拿大、欧洲大陆和斯堪。1990年以后，康复机器人研究进入全面发展时期。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、假肢和康复机器人等方面。 3.康复机器人分类 目前，康复机器人还没有详细的划分。根据功能目的，大致可分为辅助/替代和训练/治疗。根据其身体部位，可分为上肢机器人、下肢机器人和手机机器人；根据人机组合，可分为外骨骼和嵌合式；根据其移动方式，可分为固定式和移动式[3]。 3.辅助/替代型机器人 辅助机器人主要负责帮助患者补偿损失、补偿减弱、恢复和改善功能的功能。其功能涵盖广泛的功能，包括饮食、饮用水、个人卫生、工作和娱乐、行动、足够的东西等。根据不同的载体，可分为固定机器人、移动机器人、智能假肢和支架[4]。 3.2训练/治疗机器人 随着传统的"一对一""手把手"康复训练不能满足社会需求，在智能康复机器人的帮助下，康复训练逐渐受到康复领域的重视。镜像运动能动系统代表训练康复机器人（Mirror Image Movement Enabler，MIME）[5]，InMotion Arm机器人[6]，ARMEO系列康复系统[7]ReoGo上肢康复机器人[8]等。有代表性的产品包括Walkaround系统[9]，WHERE Ⅰ和WHERE Ⅱ[10]，Lokomat[11],LOPES（Lower extremity Powered ExoSkeleton，[12]下肢动力外骨骼，AutoAmbulator，HuRE（Human-inspired robotic exoskeleton，人体触发式机器人外骨骼）[13]，KineAssist[14]，WalkTrainer，HapticWalker[15]，以 及 Tibion 仿 生 腿 [16]等。 4.康复机器人关键技术 目前康复机器人的核心技术主要有：机器人手臂技术、人机接口技术、移动机器人技术、机器人系统集成与通信技术。 4.机器人手臂技术 目前市场上的康复机器人手臂主要有4~8个自由结构。以旋转自由度为主，有的为了满足活动范围的要求，还有可伸缩基座。目前，为了使康复机器人的结构更简单、更节能，使康复机器人与皮肤的连接更紧密，气动肌肉手臂出现。目前，设计师还配备了编码器、力感和视觉传感器，可以实现运动反馈，提高自主运动性能。 4.2人机接口技术 目前最常用的接口形式是操纵杆和功能键盘，以满足人机接口的灵活性和高效运行要求。此外，虽然语音接口可以弥补老年人不熟悉平板显示器和触摸屏功能的缺陷，但成本高、语言功能障碍不能使用，目前尚未推广使用。除了这些普通接口，还有一些特殊的接口，如语言障碍设计的摄像头监控接口[17]，用户也可以通过移动头部或眼睛来选择操作项目[ 18]。 4.3移动机器人技术 传感器技术和导航技术的快速发展为康复机器人的可移动性奠定了基础。移动康复机器人内置各种环境传感器和导航系统，便于移动康复机器人更准确地整合和综合分析数据，提高机器人的运动能力，为患者规划更安全的运动路径。此外，近年来出现的传感器集成算法[19]也提高了康复机器人的运动能力和精度。 4.4机器人系统与通信技术的集成 康复机器人本身的系统非常复杂，包括许多执行器和各种传感器。因此，安全可靠、高容量扩展的集成系统至关重要。目前，主要有CNA总线和TIDE项目研究的M3S。此外。随着智能家居的兴起，未来的康复机器人将与其他设备通信，因此机器人通信技术也非常重要。 5.康复机器人的发展趋势 随着新材料的不断发现，人们观念的不断进步，机器人核心技术的不断发展，将解决成本高、结构化、模块化弱等传统康复机器人问题。康复机器人的发展将越来越智能、人性化、舒适。 6.总结和展望康复机器人 对于康复机器人的一些思考：如何更好地实现假肢与皮肤的舒适接触？在成本方面，在哪里可以找到合适的新材料？在核心技术方面，如何更好地解决模块化和结构化薄弱的问题？我相信，在未来，随着问题的逐步解决，康复机器人将逐步优化和升级，康复机器人最终将不可避免地进入成千上万的家庭，为人们提供更好、更方便、更有效的康复服务。 主要参考文献 [1]国内康复医疗器械行业的巨大变化和新趋势顾捷，【J】，2020年51-53日，张江科技评论 [2]应用下肢康复机器人的杨振辉，【J】，2012年115月117日，现代职业安全 [3]周媛、王宁华、康复机器人概述，【J】，2015年30-400-400中国康复医学杂志 [4] der Loos Mv RD. Chapter 54：Health Care and Rehabilitation Robotics[M]. Springer Handbook of robotics, 1st. ed. Siciliano B K O, Berlin:Springer-Verlag, 2008.1223—1251. [5] Lum PS, Burgar CG, Van der Loos M, et al. MIME robot ic device for upper- limb neurorehabilitation in subacute stroke subjects:A follow- up study[J]. J Rehabil Res Dev, 2006,43(5)：631—642. [6] Krebs HI, Volpe BT, Williams D, et al. Robot-aided neurorehabilitation： a robot for wrist rehabilitation[J]. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng,2007,15(3)：327—335. [7] Gijbels D,Lamers I, Kerkhofs L, et al. The Armeo Spring as training tool to improve upper limb functionality in multiple sclerosis：a pilot study[J]. Journal of neuroengineering and rehabilitation,2011,8(5)：5. [8] Faran S, Einav O, Yoeli D, et al. Reo assessment to guide the ReoGo Therapy：Reliability and validity of novel robotic scores[C]. Virtual Rehabilitation International Conference.Haifa.2009. [9] Veg A, Popovic DB. Walkaround：mobile balance support for therapy of walking[J]. Neural Systems and Rehabilitation Engineering, IEEE Transactions on,2008,16(3):264—269. [10] Seo KH, Lee JJ. The development of two mobile gait rehabilitation systems[J]. Neural Systems and Rehabilitation Engineering, IEEE Transactions on2009,17(2)：156—166. [11] Hidler J, Nichols D, Pelliccio M, et al. Multicenter randomized clinical trial evaluating the effectiveness of the Lokomat in subacute stroke[J]. Neurorehabilitation and Neural Repair,2009,23(1)：5—13. [12] Veneman JF, Kruidhof R, Hekman EE, et al. Design and evaluation of the LOPES exoskeleton robot for interactive gait rehabilitation[J]. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng,2007,15(3)：379—386. [13] Mcdaid A, Kora K, Xie S, et al. Human-inspired robotic exoskeleton (HuREx) for lower limb rehabilitation[C]. Mechatronics and Automation (ICMA), 2013 IEEE International Conference on.Takamatsu.2013. [14]Patton J, Brown DA, Peshkin M, et al. KineAssist：design and development of a robotic overground gait and balance therapy device[J]. Topics in Stroke Rehabilitation,2008,15(2)：131—139. [15] Hussein S, Schmidt H, Hesse S, et al. Effect of different training modes on ground reaction forces during robot assisted floor walking and stair climbing[C]. Rehabilitation Robotics, 2009. ICORR 2009. IEEE International Conference on.Kyoto International Conference Center.2009. [16] Patil S, Mcguirk T, Patten C. Effect of Wearable Robotic Leg Orthosis on the Weight Bearing Symmetry during Sitto- Stand in Individuals Post- stroke[M]. Converging Clinical and Engineering Research on Neurorehabilitation, Springer,2013.103—107. [17]Bien Z ChungM J Chang PH etal Integration of a rehab ilitation robotic systen(KA RES II)with hun an friend ly m anm ach inein teraction un its[J.Au onam ous Robots200416(2)：165-191 [18]Holly A JanesG.Preliminary investigation of a sen i au tonon ousrobotic w heelchair directed th rough e lectrodes[A].P ceed ings ofthe RESNA Annu al Conference[C].Pitsburgh RESNA1997414-416. [19]刘国良，强文义.移动机器人信息融合技术研究[J.哈尔滨工业大学学报，200335(7)：802-805.