航天科工研發(fā)首款智能指關(guān)節(jié)可穿戴設(shè)備

國(guó)內(nèi)首款可穿戴式智能人體指關(guān)節(jié)助力及康復(fù)設(shè)備已投入研發(fā)完成樣機(jī)生產(chǎn)與上市。據(jù)悉，該項(xiàng)目完全采取自主研發(fā)，涉及高精密微型絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)、仿生筋腱結(jié)構(gòu)、力矩閉環(huán)控制等核心技術(shù)，成品上市后將有力填補(bǔ)國(guó)內(nèi)指關(guān)節(jié)助力及康復(fù)設(shè)備的市場(chǎng)空白。

巨大的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)缺口

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2000年至2012年之間，我國(guó)中風(fēng)和腦血管疾病患者逐年增多，預(yù)計(jì)到2020年這一數(shù)字將達(dá)到2000萬(wàn)，而每年由此引發(fā)的偏癱者將在70萬(wàn)以上。與此同時(shí)，我國(guó)肢體殘疾人口逾2400萬(wàn)，由身體機(jī)能退化導(dǎo)致四肢無(wú)力、手掌抓握能力下降的老年人更是不計(jì)其數(shù)。無(wú)疑，他們都是需要借助康復(fù)技術(shù)來(lái)治愈病痛以及需要助力設(shè)備來(lái)輔助日常生活的群體。

然而，目前針對(duì)該類(lèi)患者的康復(fù)技術(shù)并不完善，對(duì)應(yīng)的康復(fù)醫(yī)師也相對(duì)缺乏，由于康復(fù)師的水平參差不齊，使訓(xùn)練強(qiáng)度、訓(xùn)練效率和訓(xùn)練效果難以保證?？梢哉f(shuō)，無(wú)論從解決患者手指運(yùn)動(dòng)障礙和促進(jìn)康復(fù)來(lái)講，還是從節(jié)省人力和時(shí)間成本、減輕患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)和提高康復(fù)率來(lái)說(shuō)，發(fā)展指關(guān)節(jié)助力及康復(fù)設(shè)備都極其必要。

亟待提升的國(guó)產(chǎn)性能

鑒于康復(fù)醫(yī)學(xué)的重要地位，國(guó)內(nèi)早有上肢康復(fù)設(shè)備問(wèn)世，比如末端牽引式上肢康復(fù)機(jī)器人和外骨骼式上肢康復(fù)機(jī)器人。但不盡如人意的是，目前國(guó)內(nèi)上肢康復(fù)設(shè)備都只針對(duì)手部損傷患者，并不具備向一般老年人推廣的可能，由于體積大、重量大、操作復(fù)雜，不適合居家使用。

與國(guó)內(nèi)相比，國(guó)外上肢康復(fù)機(jī)器人的研究歷史則相對(duì)較長(zhǎng)， 研究成果也更為豐富。特別是外骨骼式上肢康復(fù)機(jī)器人，在設(shè)備柔性和便攜性上都取得了很大進(jìn)展。但鑒于資金、專(zhuān)利技術(shù)等限制，國(guó)外康復(fù)設(shè)備尚不能被國(guó)內(nèi)引進(jìn)。目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上可穿戴式智能人體指關(guān)節(jié)助力及康復(fù)設(shè)備仍是一片空白。

技術(shù)創(chuàng)新填補(bǔ)市場(chǎng)空白

于中國(guó)企業(yè)而言，這是一個(gè)非常難得的機(jī)遇。作為全球唯一一個(gè)老年人口超過(guò)1億的國(guó)家，以及全球老齡化速度最快的國(guó)家，中國(guó)擁有一個(gè)涵蓋2．22億人口的老年消費(fèi)市場(chǎng)，如果再加上上肢殘廢人群以及重力勞動(dòng)工作者，中國(guó)便攜可穿戴助力和康復(fù)指關(guān)節(jié)設(shè)備的市場(chǎng)空間將大得驚人。而顯然，這么大的市場(chǎng)還遠(yuǎn)未被開(kāi)發(fā)。

正是瞄準(zhǔn)了中國(guó)巨大的市場(chǎng)潛力，中國(guó)航天科工二院706所率先組建科研團(tuán)隊(duì)投入到可穿戴式智能人體指關(guān)節(jié)助力及康復(fù)設(shè)備的研發(fā)工作，以幫助老年人、殘疾人等手部不適群體解決手指運(yùn)動(dòng)障礙并促進(jìn)手指康復(fù)。

與國(guó)內(nèi)既有指關(guān)節(jié)康復(fù)設(shè)備不同，該可穿戴式智能人體指關(guān)節(jié)助力及康復(fù)設(shè)備采用高精密微型絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)、仿生筋腱結(jié)構(gòu)、力矩閉環(huán)控制等先進(jìn)的生物學(xué)和控制技術(shù)，并嚴(yán)格按照可靠性與安全性原則來(lái)設(shè)計(jì)。這樣做的好處是能夠使成品具備安全性、可量身定制、智能化、便攜、易穿戴等特性，不僅可實(shí)現(xiàn)柔性的手指終端動(dòng)作，還可分檔調(diào)節(jié)拉力，同時(shí)滿足手部康復(fù)和手部助力兩種用途。

該可穿戴式智能人體指關(guān)節(jié)助力及康復(fù)設(shè)備研發(fā)周期總計(jì)2年，共分整體方案設(shè)計(jì)、完成控制系統(tǒng)軟硬件及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、形成整套樣機(jī)、性能指標(biāo)綜合測(cè)試、設(shè)備定型評(píng)審、樣機(jī)生產(chǎn)、用戶為期2個(gè)月的試用體驗(yàn)等7個(gè)研發(fā)階段，成品預(yù)計(jì)于2019年底到2020年初上市。目前，該項(xiàng)目進(jìn)展順利，樣機(jī)正在多家醫(yī)院進(jìn)行功能性試用。