单侧穿戴式外骨骼机器人训练对亚急性期脑卒中患者平衡和步行功能的影响

目的探讨单侧穿戴式外骨骼机器人训练对亚急性期脑卒中偏瘫患者下肢运动功能的影响。方法将符合纳入和排除标准的脑卒中患者40例采用随机数字表法分为机器人组和对照组, 每组20例。对照组患者采用常规下肢康复训练, 机器人组则进行外骨骼辅助下肢运动训练, 每日训练40 min, 每周训练6 d, 连续训练3周。于治疗前和治疗3周后(治疗后)采用功能性步行分级(FAC)、简式Fugl-Meyer运动功能量表下肢部分(FMA-LE)、Berg平衡量表(BBS)和改良Barthel指数量表(MBI)分别评估2组患者的步行能力、下肢功能、平衡能力和日常生活活动能力, 并采用坐站转移任务时, 双下肢股直肌和胫前肌的健侧与患侧积分肌电值(iEMG)比值来评估2组患者患侧肌肉的激活情况和双侧肌肉激活对称性。结果治疗后, 2组患者的FAC分级和FMA-LE、BBS、MBI评分较组内治疗前均显著改善(P<0.05);且机器人组治疗后的FAC分级为(1.63±0.72)级, 显著优于对照组治疗后(P<0.05)。治疗后, 2组患者的股直肌和胫前肌健侧与患侧的iEMG比值较组内治疗前均显著改善(P<...     

下肢外骨骼的新型足部机构舒适性优化

为减小在高负重的情况下穿戴下肢外骨骼时足部与地面接触产生的冲击,本文设计了一种用于提高足部舒适性的外骨骼足部机构,并对其影响舒适性的关键指标进行了优化。首先,本文基于步态周期的足底受力特点建立了足部机构物理模型,进而抽象出振动数学模型,并用有限元分析软件ANSYS仿真验证了模型的正确性。然后,本文基于振动数学模型分析了振动参数对绝对传递率的影响,并用数学计算软件MATLAB遗传算法工具箱优化振动参数。最后,本文以白噪声模拟路面高程作为振动输入,利用MATLAB中的可视化仿真工具Simulink并结合振动方程构建加速度仿真模型,进而计算足部的振动加权均方根加速度值。研究结果表明,该足部舒适性机构能够满足减振性与足底压力的舒适性指标。本文为外骨骼足部机构的设计提供了一套较为完整的设计方法,对于其他外骨骼的足部设计以及踝关节康复机构的设计具有借鉴意义。     

踝关节外骨骼助行模式对下肢肌肉激活与协调模式的影响EI北大核心CSCD

踝关节外骨骼可用来提高人的行走效率,辅助老年人、运动功能障碍患者等进行日常活动或康复训练,但外骨骼的助行模式会对穿戴者的下肢肌肉激活与协调模式产生影响。本文利用一款绳驱动踝关节外骨骼,设计了不同助力时机与助力大小组合的助行模式,采集了7名穿戴者在跑步机上以1.25 m/s速度水平行走时的下肢表面肌电信号,研究不同助行模式对穿戴者下肢肌肉激活与协调模式的影响。实验结果表明,比目鱼肌激活程度在踝关节外骨骼助力时有明显降低,在助力时机为步态周期49%、助力大小为0.7 N·m/kg时,最高可降低(38.5±10.8)%。并且,相对于助力时机,助力大小对比目鱼肌激活程度影响更为显著。踝关节外骨骼不同模式助行时,所测量下肢肌肉可分解为5个基本协同模式,且合适的助力时机与助力大小条件下,下肢肌肉协调模式和正常行走相比改变较小。此外,比目鱼肌-胫骨前肌、股直肌-半腱肌的协同收缩度在外骨骼助力时比正常行走均有升高。本研究有助于理解健康穿戴者如何调整自身的神经肌肉控制机制来适应不同外骨骼助力,并为选择合适的助行模式以及合理利用外骨骼提高行走效率提供依据。     

人体下肢外骨骼机器人的步态研究现状

外骨骼机器人是将人的智慧与机器的机械动力装置相结合的一种机器人,不仅可以为操作者提供保护、身体支撑等功能,还可以在操作者的控制下完成一定的功能和任务,应用前景巨大.文中阐述人体下肢外骨骼机器人下肢外骨骼实现行走应具备的关节及其活动度,介绍下肢外骨骼机器人步态控制的基础--正常步态分析,详细论述了目前控制下肢外骨骼机器人行走及步态稳定性的主要方法.     

外骨骼康复机器人改善脑卒中偏瘫患者下肢功能的临床研究

目的：观察应用下肢外骨骼康复机器人康复训练对脑卒中偏瘫患者下肢功能的改善情况。方法：脑卒中偏瘫下肢运动功能障碍患者60例,分为机器人组和对照组各30例。对照组给予脑卒中常规康复治疗,机器人组在常规康复治疗的基础上,应用下肢外骨骼康复机器人进行康复训练。于训练前后通过 Fugl-Meyer运动及平衡功能评分、Holden步行功能分级对患者的下肢康复情况进行评价。结果：训练60d后,2组 Fugl-Meyer运动功能评分、Fugl-Meyer平衡功能评分、Holden步行功能分级均较治疗前明显提高（P＜0．05）,且机器人组提高幅度较对照组更显著（P＜0．05）。结论：应用下肢外骨骼康复机器人可改善脑卒中偏瘫患者的下肢功能,值得在临床上推广应用。     

下肢外骨骼康复机器人的研究与进展

背景:如何提高脑血管疾病所致中枢神经系统损伤患者的日常活动能力是康复医学亟待解决的问题,而外骨骼康复机器人的发展为解决这一问题提供了可能.目的:回顾下肢外骨骼康复机器人的研究进展,对下肢外骨骼康复机器人的设计与开发提出新的展望.方法:由第一作者检索1990/2008 PubMed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)及万方数据库(http://www.wanfangdata.com.cn)有关医用下肢外骨骼康复机器人的文献,英文检索词为"exoskeletons robot,central nerve damage,passive rehabilitation training,the man-machine integration interaction interface",中文检索词为"外骨骼机器人,中枢神经损伤,主被动康复训练,人机一体化交互接口".排除重复性研究.结果与结论:共纳入26篇文献归纳总结.外骨骼康复机器人研究报道较多,但如能解决体积小、轻便、低功耗、大功率输出等问题,同时具有响应快、低惯性、高精度和高安全性等性能,必将使神经损伤患者下肢功能最大化地恢复成为可能.     

人体下肢外骨骼机器人的研究进展

外骨骼（exoskeL^[1]eton）原指生物界中为生物提供保护、支持的坚硬外部结构。随着科技的进步以及仿生学的发展,人体外骨骼的研究开始受到学者们的广泛关注。人体下肢外骨骼机器人是一种可以穿戴,以人为主、机械为辅的人机一体化机械装置^[2-3],不仅具备保护人体和支持人体结构的     

一种基手SEMG评估上肢康复机器人有效性的秀法

将表面肌电信号（sEMG）运用到上肢康复机器人的有效性评估方面,提供一种方便有效的针对外骨骼康复机器人的训练效果评估方法,有利于针对不同机械结构的外骨骼机器人采用小同的康复医疗方案。利用肌电信号时域分析的积分机电值iEMG和均方根值RMS等肌电信号特征,并结合对肌电图的分析设计出针对六自由度上肢外骨骼机器人的对心训练方案,并对该套机器人系统进行科学的有效性评估。     

科学家研制出可让人拥有超人力量的仿生肌肉

美国和韩国的科学家联合研制出一种超强的人造骨肉,将来可被用于制作更先进的假肢。德克萨斯州立大学的研究人员在《科学》上发表的论文指出,他们研制的人造肌肉由酒精和氢提供动力,其强度是人体上的真骨肉的100倍。这种人造骨肉还可以用在“外骨骼”上,让消防员、士兵和宇航员     

手部外骨骼机器人辅助双侧对称性训练与镜像疗法对偏瘫患者手功能的康复效果比较

目的比较手部外骨骼机器人辅助双侧对称性训练与镜像疗法对脑卒中偏瘫患者手功能的康复效果。方法选取2018年6月至2019年7月在安徽医科大学第一附属医院康复医学科住院的脑卒中偏瘫患者36例,采用随机数字表法分为外骨骼组与镜像组,每组18例。外骨骼组患者利用手部外骨骼机器人进行双手同步对称性训练,镜像组给予镜像疗法。观察两组患者治疗前后手功能及日常生活活动能力的变化,比较两组患者治疗方法的疗效差异。结果治疗后,两组患者Fugl-meyer运动功能量表评分(FMA)及改良Barthel指数均较治疗前提高,差异有统计学意义(P<0.001)。治疗后,外骨骼组患者的FMA评分高于镜像组,差异有统计学意义(P=0.034)。治疗2周后,外骨骼组患者治疗有效率高于镜像组,差异有统计学意义(P=0.044),两组患者治疗显效率差异无统计学意义(P>0.05);治疗3、4周后,两组患者治疗有效率差异均无统计学意义(P>0.05),外骨骼组治疗显效率高于镜像组,差异均有统计学意义(P=0.035,P=0.022)。结论基于手部外骨骼机器人的双侧对称性训练能加速脑卒中患者手功能的恢复进程,对于手功能的改善程度优于镜像疗法。