面向冬奥冰雪运动损伤康复机器人研制

摘要：目的 为满足冬季奥林匹克运动会冰雪运动适时需求，开发出一种将主被动机械康复训练模块、多种理疗手段（按摩、热疗、磁疗）以及运动员力量恢复训练模块有效耦合的运动性损伤应急、快速康复机器人，为冰雪运动可能存在的运动性康复精准治疗提供便利，并以此促进运动型康复机器人领域的健康有序发展和进一步丰富我国机器人产业内涵。方法 结合人机工程学和医疗护理相关理论，设计兼具卧姿、坐姿、站姿模式的冰雪运动损伤性康复机器人，运用运动学数理算法对机器人的正运动学、逆运动学求解，利用机械系统动力学自动分析（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems，ADAMS）软件和UG（Unigraphics NX）软件对其进行仿真分析，然后利用有限元分析模块（Simulation）对冰雪运动损伤性康复机器人关键零部件进行力学性能分析和临床实例验证试验。结果 BCI+EXO训练能有效的改善运动性损伤患者的FMA、ARAT、WMFT评分，可促进涵盖多感觉区的运动通路完整。而基于BCI+EXO训练的被动拉伸与主动运动相结合的训练方式对脑瘫儿童的关节生物力学特性、神经控制能力和平衡行走功能有显著的促进作用。结论 将基于本文的康复机器人应用于冬奥会冰雪运动员可能存在的运动性损伤康复训练有益。