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从硬件到软件全面攻关,“人机共融”的康复机器人如何实现?

发布时间:2022-05-09 来源:动脉网 张彩妮 浏览量: 字号:【加大】【减小】 手机上观看

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康复市场有多大?2021年毕马威发布的《康复医疗趋势引领新蓝海》报告中的一条数据足以说明。

报告显示,2020至2025年期间,我国康复医疗行业市场规模年复合增长率将达20.9%,至2025年,市场规模将突破2000亿元。

需求的提升推动康复医疗的持续发展。目前康复医疗已迈入稳步发展阶段,康复医疗市场规模呈逐年递增之势。目前我国康复医疗市场供需仍存在较大缺口。

一方面,康复医疗人才相对匮乏,且治疗标准化不足。《中国残疾人康复事业统计年鉴》显示2019年全国康复执业医师(执业助理医师)总计2.73 万人,根据 2019 年我国人口140005万人计算,每10万人口对应康复医师仅约为1.9人。

另一方面,康复医疗设施部署尚不完善。就我国目前残疾人辅助器具产业和公共服务发展来说,尚处于较低水平。辅具仍以中低端产品为主,其智能化程度,对于特定人群适配性仍有不足。

庞大的市场需求,需要一场“技术革命”予以填补。专注肢体康复机器人研发的上海金矢机器人科技有限公司(以下简称“金矢机器人”)正是为了解决康复痛点,基于大数据、云计算、5G通讯技术打造智能化康复体系,通过技术手段助力康复医疗持续发展。

软硬结合的硬核科技,

iRE+康复解决方案直击市场痛点

“中国目前康复医疗领域却还是依靠传统技术,人工智能、机器人、5G通讯等技术鲜少在康复领域应用。随着工业技术、机器人技术、人工智能技术,以及大数据等技术的发展,新的领域、新的产品,以及新的解决方案必将随之涌现。”金矢机器人技术专家郭帅如此谈到。

郭帅是上海大学教授博导,从事机器人相关研究20余年,在美国西北大学访问学者过程中,加深了对于智能康复机器人的认知,回国后就开展康复机器人进行持续性研究。

而正如郭帅所言,尽管在人口老龄化、政策推动下,康复理念再度得到重视。但由于行业发展仍处早期,许多智慧康复辅具产品仅停留于整合传统机电技术层面。真正利用大数据、人工智能等新兴技术,并对相关技术进行整合利用的企业较为匮乏。产业存在产品单一、不智慧、用户实际需求不匹配等诸多难点问题。

针对以上痛点,金矢机器人应用大数据、云计算、5G通讯等技术,完成了下肢、上肢、单关节等多款智能康复产品,以及认知、云平台等多款软件的研发,形成软硬件软硬结合的硬核科技,iRE+康复解决方案直击市场痛点,解决不同场景下用户的多样需求。

多款智能康复机器人及认知、

云平台完成研发,扩大商业化半径

▶ 下肢康复机器人iReGo:独创全自由度骨盆支撑结构

以金矢机器人下肢康复机器人(iReGo)为例。该款机器人可完成步行训练、步态评定、平衡训练/评定、坐站训练/评定、VR虚拟场景训练、游戏训练等。

其独创全自由度骨盆支撑结构,则能让骨盆运动高度配合行走过程,并实时按需给予患者在步态训练期间辅助力和减重支撑。解决传统训练时由于减重步行训练导致的运动自由度受限,避免康复后步态异常的问题。

据悉,iReGo能满足80%以上的康复训练需求,同时缩短康复周期,解放治疗师。


金矢机器人下肢康复机器人(iReGo)

上肢康复机器人iReMo:兼具智能感知与人机协调功能

金矢机器人所研发的上肢康复机器人(iReMo),则能够实现认知训练、镜像训练、平面/空间训练、ADL训练、VR虚拟场景训练,帮助上肢运动功能障碍患者,提高上肢关节活动度、增强上肢肌力,使患肢失去的功能实现恢复。


金矢机器人上肢康复机器人(iReMo)

iReMo拥有六自由度机械臂。能够完成平面、竖直面、倾斜面,以及三维空间内的末端牵引式的康复训练, 为保证患者康复效果,iReMo通过智能感知传感器,引导患肢在目标路径上移动。以便患者在指定区域,及指定面内进行康复训练,对训练空间进行自定义。

针对产品模块设计及开发逻辑,郭帅表示:“我们希望通过机器人技术解决康复治疗的标准化问题。首先,金矢机器人采用机器人智能化评估的方法,用机器人评估代替治疗师的评估。同时,把评估做到数据化、可量化、标准化。其次,将人工智能技术引入康复机器人,基于云平台技术,统合三甲医院治疗手法、处方标准等,并做智能分析。最后,金矢机器人要使医疗资源平等化,消除三甲医院、社区医院,甚至偏远地区医疗资源的差别。”

据悉,目前金矢机器人已获医疗器械II类注册证2项,并入驻江苏省人民医院常州安德分院、四川省八一康复中心、上海中医药大学附属岳阳医院、云南省残疾人康复中心等,使用患者超4000例。

生物反馈控制、智慧云平台等多项核心技术加持,未来可期

综合来看,金矢机器人产品具有科学性训练流程、沉浸式体验、云平台、多样化训练模式四大优势。据郭帅介绍,金矢机器人基于低成本、低延时的去中心化底层控制通用模块,融合机构设计、核心控制、虚拟现实人机交互技术,完成高性价比、新型智慧下肢康复机器人产品设计。

云平台可实现从训练计划、智能评估到个性化训练报告的一站式解决方案。动+视+触+感知的综合训练,可实现多中心医护实时交互。同时,云平台不但可实时监控设备参数数据,为患者提供安全可靠的康复数据。而且可以打通时空、距离障碍,实时远程解决患者无法获得专家医生的康复诊疗等问题,实现患者“医疗机构-社区-家庭”连续性的、就近居家智能康复治疗。


金矢机器人爱睿家云平台(iRe+)

据了解,金矢机器人应用数字孪生技术打破时空限制,共享患者步态、平衡、行走康复评估和康复训练大数据,以及患者病史实时远程诊疗,全程云健康管理;基于神经网络的智能康复训练策略优选技术,以下肢智能康复机器人为载体,建立平衡、步态评估模型和跌倒风险预测模型,基于生物反馈数据,优选康复训练策略,推送并实施康复训练方案。

在谈话最后,郭帅表示:“任何患者都不希望接触一个冷冰冰的铁疙瘩,他们需要一个有情感的、智能的、有温度的,以及能够随着你的变化而变化的康复机器人。这是我们技术发展方向,也在某种程度上于我们的产品中得到了体现。

金矢机器人将按照这一思路持续发展下去,并越走越深,越走越好。为训练者提供了更安全、有效、轻松愉悦的康复服务,让康复训练变得不再枯燥、困难,让每个人都能在快乐中获得健康,以真正帮助患者实现康复治疗的目的。这是金矢机器人长期不懈追求的目标。”


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