从科幻小说到现实生活,外骨骼(Exoskeleton)穿戴技术已老少皆宜,从医疗康复到工业生产,其功能及应用范围正不断扩大。一个外骨骼康复机器人能让残疾人回归工作岗位;一个外骨骼生产线能提高劳动效率;一个外骨骼即战机能大幅减少飞行员的疲劳和伤亡,甚至拓展载人空间。
近年来,全球外骨骼康复研究迅速发展,许多科技公司和医院机构如Abilitech、Ekso Bionics和ReWalk Robotics等相继推出了外骨骼康复产品,并取得了非常显著的临床效果。 一、外骨骼康复技术简介
外骨骼技术是一项复合性的跨学科技术,包括力学、控制、人体工程学、神经生理学、材料技术等多方面。外骨骼康复器材是一套配备头戴显示器、脚踏刹车等各种传感器和控制干预系统的“骨架”,驱动承载器和运动设备完成对人体的辅助和替代运动。外骨骼康复机器人可分为上肢外骨骼、下肢外骨骼、全身外骨骼等多类。普通半机械化外骨骼只是提供简单机械式的支持,而全机械化外骨骼则可以精确地控制位移,从而使患者或军人具有释放更多的身体能量和任务实现效率。 二、外骨骼康复技术的优势
外骨骼技术的特殊功能在于它能够为人们的身体运动提供支撑和帮助,因此得到了广泛的应用。与传统康复方法相比,外骨骼康复技术的优势主要体现在以下几个方面:
1.控制能力:外骨骼康复技术可以通过控制力和转动轴产生精确的力量和扭矩,从而恢复患者的运动能力。
2. 自主性:外骨骼康复器材可以根据患者的身体状况自行调整和控制,具有自主性、智能性,减少了医师的操作难度和负担。
3.生理相似性:外骨骼康复器材与人体的运动学和生理学相符,可以更好地适应患者的运动模式和需求,提高运动效果。
4. 长时间持续性:外骨骼康复器材的使用时间理论上可以无限期延长,因此对于长期需要康复的患者来说可以带来更好的康复效果。
三、外骨骼康复技术的现状和未来
从研究到开发,外骨骼康复技术的应用前景令人兴奋。目前,外骨骼康复技术已经取得了显著的应用效果,成为残疾人及康复人的重要工具。外骨骼康复已广泛应用于切除病患、肌肉瘫痪患者日常康复和帕金森病患者运动帮助等多个领域。
但是对于外骨骼康复技术的研究和开发还有多个难点和挑战,例如技术成本、音乐学、疲劳测量以及中枢神经发展等问题。未来的发展重点既是技术进一步发展,也重要目标是降低成本,进一步推广应用。
总结:
外骨骼康复技术具有很高的应用前景,并成为新时代下残疾人及康复人的重要工具。
随着科学技术的不断发展,外骨骼康复技术在医疗、军事、生产等各个领域的应用效果将会愈加显著。相信在不久的未来,外骨骼康复技术的研究和开发一定会迎来新的突破,为人类生产和生活带来更多的便利和创新!