科创中国

          一、 成果简介

“手脚不灵，运动困难”是老年中风病人与伤残病人遇到的严重问题。我国正面临着社会人口老龄化、中风发病年轻化、交通事故频繁化等日益严重的社会问题。调查显示，2017年我国60岁以上老年人口数约为***亿，约占人口总数***%，中风患者总数约为1560万，致残率高于75%，年道路交通事故超过500万次。运动功能障碍严重威胁着老年人与肢体伤残病人的生命和健康，并且给社会造成了沉重的经济和医疗负担。

本成果产品为用于辅助老年人、中风病人以及伤残病人等运动功能障碍患者进行科学有效、模式多样、舒适安全的康复训练的机器人系统，并针对市场现有康复机器人存在的不足，围绕结构轻量化与拓扑优化设计、人机耦合自适应重力平衡理论分析、多传感信息融合与实时处理、多模式人机协调控制策略、康复进度准确评价方法等难题展开研究，旨在提高运动功能障碍患者的康复训练治疗效果、降低康复治疗成本、缩短康复训练时间周期、减轻医疗人力资源压力、突破关键技术壁垒，为医院、养老院和患者家庭提供功能先进、价格合理的智能化康复训练系统，促进我国医疗康复行业的现代化建设。

二、创新点及主要技术指标

创新点：1.基于仿生学设计，提高穿戴的舒适协调性；2.集成虚拟现实技术，增强训练沉浸感与趣味性；3.采用重力平衡与拓扑优化设计方法，实现系统的轻量化；4.设计多模式的自适应训练模式，提高康复效率。

主要技术指标：1.实现上肢7自由度与下肢3自由度康复训练；2.康复训练模式不少于4种；3.整机重量不超过20 kg（根据功能变化）；4.机器人工作空间满足人体ADL要求；5.有全驱动、欠驱动、无驱动三种工作方式。

三、知识产权及获奖

授权发明专利4项，申请发明专利12项。相关研究成果获2017年江苏省优秀博士学位论文奖，2018年江苏省博士后创新创业大赛优秀项目奖。

四、应用领域及市场前景

随着我国的人口老龄化、中风年轻化、交通事故频繁化等问题不断加重，越来越多的人群需要进行科学合理的康复训练来恢复肢体运动能力。传统的康复治疗采用理疗师徒手辅助训练的方法，患者定期到康复科进行训练，费用高昂，而且由于理疗师的人数有限，水平存在差异，患者的训练时间、持续性、效果均得不到保障。2018年，康复机器人的全球行业市场规模约为***亿美元，预计到2021年将达到32亿美元，预期年均复合增长率为***%，欧美企业目前占据了85%以上的市场份额。

目前，我国国内的康复机器人产业仍处于起步阶段，现有产品多数是简单仿制或产品代理，功能有限，售价高昂。因此，国内市场对具有独立知识产权、功能完善、价格合理的国产康复机器人的需求量巨大。本产品面向数量庞大的运动功能障碍患者，定位于低、中、高三种不同层次的市场，具有很好的产业化前景。产品采用结构/功能模块化设计方法，可以根据使用者的消费能力和应用场合的需求，选配不同硬件配置和功能数目的多种档次/型号产品。低端产品的成本可以控制在1~2万元，中端产品的成本可以控制在3~5万元，高端产品可以根据需要，成本控制在5~10万元。 本项目具有扎实的前期研究基础、突出的研究成果和优秀的智能机器人研究团队，目标产品市场发展前景广阔，产业化可行性高，而且可以推动我国康复医疗产业的持续发展。