设计出柔性手部外骨骼机器人

本报讯（记者沈春蕾）近日，中科院沈阳自动化研究所科研人员面向手部康复，设计了一种具有灵巧操作能力的柔性手部外骨骼机器人，可提升脑卒中患者手部的灵活性。他们还面向下肢助力，提出了一种新的非时间域助力控制方法。相关研究成果发表于《美国电气与电子工程师协会机器人汇刊》。

手部康复是卒中患者康复急需的也是最难的阶段。目前的柔性手部外骨骼机器人只能实现简单的抓握辅助，通常无法恢复人体手部运动的灵巧性。

科研人员在对人体骨骼肌肉驱动机理分析的基础上，优化混合驱动配置，以最少的驱动器数量实现了人手拇指三维运动，辅助中风患者完成拇指环、抓、捏、松、写等各种训练任务，改善了运动姿态，极大提升了指尖力水平，为患者实现正常生活提供了可能。

站立行走功能是人生活自理的必要条件。针对目前柔性下肢外骨骼机器人无法适应不同人体步态、步速、步频等问题，科研人员提出了一种可持续融合小腿摆角与足压信息的状态域助力控制方法。

该方法利用高斯模型在线拟合人体站立相的小腿摆角与足压数据，生成与穿戴者运动状态连续对应的助力曲线，保证机器人对急停、急变速等人体运动任务的高适应性与顺应性。实验表明，该方法缩短了穿戴者对外骨骼机器人的适应时间，降低了人体能量消耗，实现了穿戴者对机器人助力模式的自主、连续、随意控制。

相关论文信息：https://doi.org/10.1109/TRO.2022.3148909

https://doi.org/10.1109/TRO.2022.3226365