北京大艾机器人科技有限公司开展了外骨骼机器人核心技术——可伸缩结构及具有其的外骨骼机器人的攻关研究,可伸缩结构特征包括: 第一本体; 锁紧套,套设于所述第一本体的一端上; 夹紧件,固设于所述锁紧套中,所述夹紧件具有第一端及第二端; 第二本体; 调节套,装设于所述第二本体上且套设于所述夹紧件上; 其中,调节所述可伸缩结构的长度时,旋转所述调节套使得所述第二本体向靠近或远离所述第一本体的方向运动,调节完成后再旋转所述锁紧套带动所述夹紧件的第一端夹紧所述第二本体; 所述第二本体上设置有呈十字分布且突出于所述第二本体的四个花键,所述四个花键从所述第二本体的一端向另一端延伸,第一本体的内壁上开设有对应于所述四个花键的四个花键槽,当所述第二本体插入所述第一本体时,所述四个花键分别位于所述四个花键槽中;所述调节套一端的内壁螺纹连接于所述四个花键。
该项成果以恢复、提升慢性骨关节疾病患者、脊髋损伤患者及脑损伤患者的行走能力为目标。目前在下肢功能障碍患者中,大部分由骨关节疾病引起,其余主要由脊髋损伤及脑损伤引起。目前市场也出现了针对这些患者适用的外骨骼机器人,以助于他们的下肢行动能力的恢复。现有技术的外骨骼机器人,其腿部结构都是固定长度并且即使可以调整也需要患者脱下后才可进行调节,腿部结构都是固定长度使得机器人下肢不能适合各种身高的患者,而脱下后才可进行调节这种反复穿戴既耗费患者的时间、消耗患者的精力,同时现有技术的外骨骼机器人,其腿部结构虽然可以通过旋转运动实现伸缩调节,但是调节时会引起腿杆的旋转,不能单独进行直线伸缩运动,在调节完成后,不能实现腿杆长度的精准定位以及后期使用过程中会出现腿杆发生轻微偏转的现象,影响外骨骼机器人的使用效果。该项成果通过旋转运动实现长度的调节,具有导向定位、快速伸缩、精准定位、防松固定、操作便捷的优势。调节时不会引起腿杆的旋转,能够单独进行直线伸缩运动,在调节完成后,实现腿杆长度的精准定位以及避免了后期使用过程中会出现腿杆发生轻微偏转的现象,提升外骨骼机器人的实用性。
帅梅,北京大艾机器人科技有限公司董事长,北京航空航天大学生物医学工程学院教授,清华大学博士后。北京大艾机器人科技有限公司研制的外骨骼机器人是科技部“十二五”支撑计划、国家自然科学基金、北京市重大科技计划的成果转化项目,改变了截瘫、偏瘫、脑瘫等重大恶性疾病几乎无法康复困境,成为可治愈治疗新手段,获得中国第一个二类创新医疗器械、第一个国家食药监局外骨骼机器人医疗器械注册证。目前大艾已拥有13款外骨骼机器人产品,实现多病种、全年龄段、全周期、全场景覆盖。
公司科研实力: 国家重点研发计划“科技冬奥专项”——下肢支撑助力机器人研发与试验; 科技部“十二五”支撑计划数字医疗项目——穿戴式下肢外骨骼减重康复系统关键技术研究及应用示范;国家自然科学基金项目——术中在线定位高精度自动化腕骨骨折手术机器人关键技术研究、外骨骼机器人柔性变刚度机构原理及康复机理研究、柔性足部系统及仿人机器人不平整地面行走控制策略研究。北京重大科技计划项目——穿戴式下肢外骨骼智能康复机器人系统装备研制、腕骨微创治疗机器人关键技术研发及样机研制、基于增强现实技术的沉浸式老年康复机器人开发与应用。
评价单位:“科创中国”科技创新全链条服务生态系统专业科技服务团 (北京八月瓜科技有限公司)
评价时间:2023-09-25
综合评价
该外骨骼机器人创新性地采用了可伸缩结构,具有轻量化、高效能和响应迅速等特点,为医疗、工业、军事等领域提供了全新的解决方案。在科技成果创新水平方面,该成果显著提高了外骨骼机器人的性能和应用范围,具有较强的技术先进性和创新性。
从市场前景来看,该外骨骼机器人在医疗、工业、军事等领域有着广泛的应用前景。例如,医疗领域可以利用该技术辅助病人进行康复训练,工业领域可以将其用于重物搬运、高空作业等,军事领域可以将其用于增强士兵的战斗力。因此,该成果具有较好的市场前景和商业化潜力。
在产业化路径方面,该成果已经完成了实验室阶段的研究,需要进一步开展中试生产和市场推广工作。建议在后续研究中注重产品质量和生产工艺的优化,加强与相关企业的合作,推动产业化进程。
投资风险与回报方面,该成果的研发和产业化需要较高的资金投入,同时市场推广也需要一定的时间。但是,考虑到其广阔的市场前景和巨大的商业潜力,投资该领域具有较高的风险和回报。建议投资者在投资前充分考虑风险和收益的平衡,合理评估自身风险承受能力。
这种技术的实现也需要克服许多技术难题,例如如何实现机器人的智能化以适应各种复杂环境,如何提高机器人的能源效率以保证长时间的使用,以及如何解决机器人生产的高成本问题等。需要在解决这些问题上投入更多的研究精力。同时,随着这种技术的不断发展,伦理和社会问题也会逐渐浮现,需要引起重视。
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