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北京大艾机器人科技有限公司开展了机器人核心技术——一种长度可调且可用于机器人下肢的下肢结构的攻关研究，其特征包括： 髋关节组件，包括髋关节支撑部、固定于所述髋关节支撑部的髋关节驱动部和由所述髋关节驱动部驱动的髋关节传动柄；大腿杆，其与髋关节传动柄连接以便由所述髋关节驱动部驱动；膝关节组件，包括膝关节固定座、固定于膝关节固定座上的膝关节驱动部和由膝关节驱动部驱动的膝关节传动柄；其中所述膝关节固定座包括一套管部和与所述膝关节驱动部连接的一连接部，所述套管部沿所述大腿杆的延伸方向滑动固定于所述大腿杆上；和小腿杆，与膝关节传动柄连接并由所述膝关节驱动部驱动；其中当所述下肢结构在直立状态下时，所述大腿杆与所述髋关节驱动部和膝关节驱动部的中心连线横向偏移一距离，并且所述小腿杆沿着所述中心连线延伸。

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，其下肢结构可以大致分为固定长度和长度可调两种机构。对于固定长度的下肢结构而言，其制造方法简单，但是固定长度使得机器人下肢不能适合各种身高的患者，虽然固定长度的下肢结构可以在患者脱下后才可进行调节，但是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。对于长度可调的下肢结构，其一般是都是用伸缩套管的形式实现套管的调节，其长度可调的范围有限，例如，这种长度可调的下肢结构其最小的长度大致为最大长度的一半，虽然可设计为多伸缩套管的形式，但是多伸缩套管的设计降低了下肢结构的强度。本项目通过将大腿杆设置为相对于髋关节驱动组件和膝关节驱动组件的中心连线横向偏移。使得仅需调节膝关节驱动组件在大腿杆上的位置就可以调节大腿杆的实际长度，这扩展了下肢结构的长度调节范围。同时，由于仅只用单一的调节机构即可实现在大范围内的长度调节，比起使用多伸缩套管的长度调节机构，其能够获得更加理想的强度。

长度可调且可用于机器人下肢的下肢结构是一种重要的技术，具有广泛的应用前景。该结构可以根据机器人的需要进行调节，适应不同场景和任务需求。通过将大腿杆设置为相对于髋关节驱动组件和膝关节驱动组件的中心连线横向偏移。使得仅需调节膝关节驱动组件在大腿杆上的位置就可以调节大腿杆的实际长度，这扩展了下肢结构的长度调节范围。同时，由于仅只用单一的调节机构即可实现在大范围内的长度调节，比起使用多伸缩套管的长度调节机构，其能够获得更加理想的强度。长度可调且可用于机器人下肢的下肢结构具有广泛的应用前景，可以在康复训练、助残辅助、仿生机器人、体育训练和人机交互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。

长度可调且可用于机器人下肢的下肢结构仅只用单一的调节机构即可实现在大范围内的长度调节，比起使用多伸缩套管的长度调节机构，其能够获得更加理想的强度。其在康复训练、医疗成本、生活质量、科技创新和人口老龄化等方面产生了重要的效益。该结构通过自动调节长度，适应不同的使用者身体状况和需求，提高了康复效率，降低了医疗成本，提高了生活质量，促进了科技创新，并应对了人口老龄化带来的医疗需求压力。同时，该结构还提高了安全性，保障了使用者的健康权益。随着技术的不断进步和普及，该结构将在未来的医疗康复领域发挥更加重要的作用，为人类的健康和生活提供更加优质的服务。预计具备长度可调下肢结构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。