“元宇宙”还遥远，“外骨骼康复医生”发展正当时

最近“元宇宙”成为年度热门词汇，引爆了我们对未来平行世界的想象力，而时隔十一年，著名科幻电影《阿凡达》在中国重映，仿佛也让我们找到对元宇宙最初的认识。

《阿凡达》的主人公是一名瘫痪的特种兵，因长期使用轮椅，双腿严重萎缩，而阿凡达让他重新获得了站立、奔跑的体验，以至于最后愿意放弃人类身份加入外星人族群，可见元宇宙概念首先还是要建立在强大的沉浸感和真实感基础上才能成立。元宇宙还处在一个散概念的阶段，对人类和社会的影响尚不明确，社会各界褒贬不一，但有一点可以肯定，就是人类对于健康和自由的诉求，是不会改变的。

时至2021年末，比起元宇宙，也许康复外骨骼正在为我们打开一个新世界的入口，给康复人群带来站立和行走的沉浸感。

还记得上月因外骨骼#话题登上微博热搜，引起关注的小姐姐吗？一位貌美如花的小姐姐借助外骨骼成功站起来走路了，这让大家看到科学技术的发展为人类康复提供了更多可能。目前，这位小姐姐也正在积极使用外骨骼进行着康复训练。

最近，小姐姐还穿着这套外骨骼出门遛街，微风和煦，笑语嫣然~

视频中的小姐姐微博名叫@几木朵_，是一名舞蹈演员。12年前，因为一场意外导致脊髓损伤，被宣告终身瘫痪，如今，在程天科技外骨骼和治疗师的帮助下，小姐姐坚定地迈出了步伐，据她所说，穿戴外骨骼之后许久不能平静，因为她找到了久违了的走路的感受，那也是她快忘记了的感受。

小姐姐下半身不能发力，而康复外骨骼机器人能够很好地辅助她独自站立并自主行走，外骨骼能够检测到小姐姐（穿戴者）的意图，并通过机械带动她的患肢运动，从而刺激神经重塑，实现康复。

视频下，网友们热评：

尤瓦尔赫拉利曾在《未来简史》中提出过两个观点：1.未来科技的真正潜力并不在于改变什么车辆或武器，而在于改变人本身。2.之前的数千年大多数人类一直深受瘟疫、战争、饥饿的困扰，而未来人类追求的将是寿命、健康、幸福；在几木朵_小姐姐身上，我们看到未来科技已来，正在重新定义普通人的幸福生活！

近年来，外骨骼机器人的研究吸引了越来越多科研机构和科技企业的兴趣，而几木朵_小姐姐穿戴的这款外骨骼来自一家机器人技术公司——程天科技。这是一家全机100％自研自产，用底层技术支撑产品矩阵的科技企业。这款外骨骼机器人技术应用覆盖步态调节、意图检测、多传感器信息融合、机器学习、云数据处理以及仿生设计等多个领域。众多网友（尤其是家里有运动功能障碍亲属的网友）都对这样的科技产品表示好奇和惊叹，纷纷留言咨询：

这也让我们不禁思考，#外骨骼话题登上热搜，是否代表着外骨骼已经为大众所关注？康复用外骨骼能够帮助什么样的患者实现康复？依据的机器人技术原理又是什么？机器人技术对康复医疗意味着什么？带来了哪些变化？

▍走进大众视野的 “外骨骼康复医生”

外骨骼是否已经真正走进大众生活？

外骨骼作为一项辅助、帮助人类的高科技产品，不论是在军事、工业还是医疗领域，都有很多团队在积极完善技术，希望能够早日实现大规模应用。其中，在医疗领域应用的康复外骨骼已经不是个新话题，在人口老龄化、政策推动、康复需求等因素的推动下，康复外骨骼机器人已经逐渐成为医院里的个人专属“康复医生”。以程天科技的这款外骨骼为例，已经完成了全国80%的省级行政区覆盖，像几木朵_小姐姐这样的下肢运动功能障碍患者可以在合作医院的康复科进行使用治疗。

其实，目前中国康复外骨骼行业对于大众来讲还处于混沌初开的启蒙时期，一直以来，康复外骨骼似乎总是被贴着神秘的标签。但随着经济不断发展，机器人技术的普及，这个标签正在被慢慢打破。越来越多患者亲身体验，越来越多的家属亲眼见证像程天科技康复外骨骼机器人这样的产品，康复意识和康复途径在大众认知当中也在慢慢普及和提高。

那么，康复外骨骼机器人是如何帮助患者实现康复的？

以程天科技的外骨骼康复机器人为例：

程天科技的康复外骨骼，主要应用于脑病变患者、脊髓损伤患者以及其他由中枢神经病变引起的下肢功能减退患者。事实上，使成年人的中枢神经系统获得再生，一直是神经领域的世界级难题。不过，伴随着科学和工程技术的高速发展，近几年来机器人辅助技术作为结合了多学科最新研究和发展的成果，正在广泛地运用到康复训练领域当中。

机器人辅助的康复训练能够重建肢体和中枢神经之间的联系，刺激脑部损伤部位康复，实现肢体的有效控制。目前最先进的康复机器人就是可穿戴外骨骼机器人。这类机器人基于仿生原理进行设计，结合人体工程学，可以穿戴于患肢。每个关节上都对应有单独的驱动装置，患者佩戴后可以确保机器人的运动模式和人体自由度同轴，可以实现更有效的康复训练。

而下肢外骨骼机器人能让截瘫患者一定程度上恢复站立、行走等一些运动能力，其核心的技术组件——关节模组扮演着重要角色。程天科技的关节模组设计得很有特点且具有先进性，集成了无刷伺服电机、驱动器、减速机、编码器等精密控制模块，能够提供单位密度高要求的扭矩，高效稳定，满足人们需要更轻便、更集成、更安全、更智能的机器人需求。 

既然涉及到康复能力，简单说就是康复“力”，那么就涉及到如何采集到人的意图，从而把意图变成电机/液压的合适的输出力，这也是外骨骼机器人研发的难点。

目前获得人类意图有两种方式：直接获取操作者意图和间接获取操作者意图。绝大部分外骨骼都是间接获取操作者意图，其方法主要是通过外骨骼硬件检测信号来估计人类意图。程天科技自主研发的多传感器信息融合可以实时监测人机交互力矩，感应患者重心偏移，识别用户的行走意图，判断并做出步态响应，实现人与外骨骼的柔性力交互，更快更有效地帮助用户适应训练，从而加速康复进程。

整个过程无需患者按键操控或者远程网络控制，全部动作由患者的行走意图触发。而这一点的攻克使最早将意图识别应用于机器人产品的程天科技成为了行业内的领先者。

此外，在数字化时代，利用大数据、云计算等技术，对行动功能障碍人群进行步态分析研判，并提供个性化、科学的步态训练方案已经成为现实。例如几木朵_小姐姐在使用外骨骼过程中，其关节活动度、平衡度等级、步幅、步速等数据都可以通过传感器上传到后台和云端，这样患者的康复进度可以得到实时反馈，康复进展可以得到量化评价，医生可以通过这些数据改进患者的康复治疗方案，从而实现康复进程全流程数字化。

▍科技造就未来 医疗康复的未来已随机器人而来

外骨骼机器人是唯一一种可直接作用于人体的机器人技术应用，而机器人技术的应用并不仅仅局限于外骨骼机器人。在医用机器人领域，机器人技术还应用于远程医疗机器人、智能假肢及“器官”机器人、微创外科手术机器人以及特种功能的微型机器人等。

众所周知，相比传统手术治疗，由手术机器人辅助的微创手术有诸多优势，不仅能降低人为造成的不可控风险，而且有助于缓解医生疲惫、减少并发症、缩短患者恢复周期，并能在很大程度上减少患者在手术中及恢复期的痛苦。各大城市也正不断将手术机器人纳入医保报销范畴，可以预见，随着经验的积累和技术的进步，未来手术机器人纳入医保必然将全国普及，推动国内医疗机器人不断发展。

而相对于手术机器人，外骨骼机器人还有很大的想象空间。现在，已经有程天科技这样的企业实现了外骨骼机器人规模化量产，并结合我国的三级康复体系，将外骨骼机器人康复体系下沉到了家庭、社区、二级康复专科医院等机构。以前大家觉得机器人很遥远，只能在网络中看到，而未来，智能化、信息化、标准化的机器人康复训练中心可能就建在家门口，患者在小区内就可以接受专业的康复治疗。

除了下肢外骨骼康复机器人，程天科技还有多款医疗级产品获批上市，其中包括为家居社区场景定制的个人版外骨骼机器人，为步行障碍儿童提供康复训练的儿童外骨骼机器人以及为下肢失能和弱能人群提供站立训练、实现自由移动和场景转移的悠扶机器人等。

事实上，外骨骼机器人的想象空间远不止这些。未来一年，程天科技将重点关注外骨骼与脑机接口技术融合，该项目也已经获批2022年度浙江省重点研发攻关专项。结合程天科技的外骨骼底层技术，脑机接口技术的有机融合，能够让外骨骼穿戴者体验更为沉浸式的主动康复。如果脑机接口被视为实现元宇宙的根本技术之一，那外骨骼机器人是绝佳的载体。

除了《阿凡达》这样的电影故事，实际生活中，如在2014年世界杯开幕式上，29岁的下肢瘫痪患者凭借由脑信号控制的机械外骨骼成功开球；2020年浙大发布的一则视频中，72岁的高位截瘫患者可通过意念控制外部机械臂及机械手来完成握手、拿饮料、吃油条、打麻将等动作……这些都是脑机接口领域中用意念控制外骨骼的绝佳展示。

当前，健康产业的发展进入快车道。在脑机接口、神经控制、VR等前沿科技的助推下，机器人和信息化革命必将带来康复行业的重大变革，我们看到以外骨骼为代表的智能康复产品及服务的未来应用图景正一步步走进现实。科技造就未来，医疗康复的未来已随机器人而来！

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