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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——一种用于外骨骼机器人的平衡辅助装置及方法的攻关研究，其特征在于，包括：可移动台架；二个升降机构，相对的装设于移动台架上；二个水平机构，对应地连接于二个升降机构，外骨骼机器人设置于二个水平机构之间且二个水平机构用以连接于外骨骼机器人的腰部机构以固定外骨骼机器人于可移动台架上；其中，通过调节升降机构带动水平机构于垂直方向往复移动以适配于外骨骼机器人的腰部机构的高度位置，通过调节水平机构以适配于外骨骼机器人的腰部机构的宽度，进而确保穿戴外骨骼机器人的使用者训练时的平衡稳定性。

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康复训练机器人，以助于他们的下肢行动能力的快速恢复。但现有的外骨骼康复训练机器人不能独自保持平衡稳定状态，需要借助双拐、双杠等辅助器械。其中，拐杖的辅助方式存在摔倒的风险性，而且需要对患者进行一段时间的训练才能很好的适应，双杠的辅助形式受限于双杠的长度和宽度，患者不能自由的连续的进行训练。本项目通过与外骨骼康复训练机器人(以下简称外骨骼机器人)连接，实现了使用者穿戴外骨骼机器人进行康复训练的平衡稳定性和灵活自由性，同时通过调节升降机构和水平机构达到可以适配于腰部机构的高度位置和宽度，使其可以更好的满足外骨骼机器人的训练要求；同时通过可移动台架的设计使得训练距离的长度和训练场地的选择更加自由。

平衡辅助装置是外骨骼康复训练机器人的一项重要技术，对于提高残疾人士的生活质量和恢复其运动功能具有重要意义。外骨骼康复训练机器人的平衡辅助装置通常采用电动或气动系统来实现，通过对外骨骼机器人的腰部、臀部等关键部位施加力或力矩，以辅助使用者保持平衡。平衡辅助装置的作用包括：增强使用者的平衡感，对于残疾人士来说，由于肢体功能的缺失或受损，导致其对自身姿态的感知和控制能力下降，常常难以保持平衡。平衡辅助装置能够通过对外力或力矩的调节，增强使用者的平衡感，从而有助于其更好地掌握身体的姿态和运动。提高使用者的运动能力，通过辅助使用者保持平衡，平衡辅助装置能够降低外骨骼机器人使用者的心理压力，增强其信心，从而更积极地参与康复训练。同时，平衡辅助装置还可以根据使用者的身体状况和训练需求，对外力或力矩进行调节，逐步减少辅助，促使使用者逐渐掌握自主平衡的能力，提高运动能力。适应不同的使用者，平衡辅助装置具有较高的灵活性和适应性，可以根据不同使用者的身体特征和需求进行调整和优化，满足个性化的康复训练需求。

随着科技的不断发展，外骨骼康复训练机器人的平衡辅助装置将会不断改进和完善，其应用前景广阔，在医疗康复、体育训练、军事、养老护理和适应性训练等领域发挥重要作用。

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。

外骨骼康复训练机器人的平衡辅助装置作为一项重要技术，能够产生多方面的效益。外骨骼康复训练机器人的平衡辅助装置能够提高康复效率，缩短康复时间。通过辅助使用者保持平衡，该装置能够降低使用者在进行康复训练时的难度和负担，增强其信心和积极性，从而更有效地完成康复训练。同时，该装置还可以根据使用者的身体状况和训练需求，对外力或力矩进行调节，逐步减少辅助，促使使用者逐渐掌握自主平衡的能力，提高运动能力，进一步缩短康复时间。作为一项前沿技术，具有广泛的应用前景和重要的社会经济效益。它能够提高康复效率，降低医疗成本，提高生活质量，促进科技创新，并应对人口老龄化带来的医疗需求压力。随着技术的不断进步和普及，该装置将在未来的医疗康复领域发挥更加重要的作用，为人类健康事业做出重要贡献。预计具备平衡辅助装置的外骨骼机器人每年需求量将达到五百个以上，每台以十万元计，每年产生经济价值达5千元以上。

本项目拟采用技术转让形式实施转化，目前已与领域内几家龙头单位合作达成转化意向，暂未形成批量装备和产品。