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一、定义与分类
上肢机器人是一种专门设计用于上肢功能康复的机器人系统,它通过模拟人体上肢的运动规律,帮助患者进行康复训练。根据结构和功能的不同,上肢机器人可以分为多种类型,如末端驱动机器人和外骨骼机器人。
二、发展历程
上肢康复机器人的研究起步于20世纪80年代。MIT-MANUS是由美国麻省理工学院研制的国际上第一台上肢康复机器人。随着技术的不断进步,各种类型的机器人设备不断问世,实现了从单一模式到多种模式融合,由单关节自由度到多关节自由度,单纯被动 运动到主动助力运动、主动运动、抗阻运动等多种运动模式的发展。
三、主要功能与特点
评估功能:上肢机器人能够精确评估患者的上肢运动能力,如协调性、肌肉力量、关节活动范围等。通过标准化的评估工具(如Armeo®Power的A-MOVE, A-GOAL, A-ROM, A-FORCE等),可以全面评价患者的训练状态和治疗进展。
训练功能:机器人提供了多种训练模式,包括被动运动、主动助力运动、主动运动和抗阻运动等。这些模式可以根据患者的具体情况和康复需求进行个性化设置,以达到最佳的康复效果。
模式多样化:上肢康复机器人通常具备手腕模式、平面模式和手部模式等多种模式。手腕模式可帮助患者进行腕关节活动,提高腕关节灵巧度;平面模式可使患者在去除重力的情况下实现肩和肘关节无限制运动;手部模式则有助于患者进行手抓握锻炼。
游戏设置:为了增加训练的趣味性和患者的参与度,上肢机器人还设置了多种游戏场景。患者可以在“真实”的虚拟环境中进行训练,通过视听反馈来调节上肢运动。
安全舒适:上肢机器人在设计时充分考虑了患者的安全和舒适感。例如,一些机器人具有手臂减重系统,可以适当减少患者上肢的负重;同时,柔顺的传动系统和力反馈技术也能确保患者在训练过程中的安全。
四、适用人群
上肢机器人主要适用于以下人群:
1、脑卒中患者(包括急性期、偏瘫期、后遗症期)
2、颅脑损伤患者
3、脊髓损伤患者
4、外周神经损伤患者
5、骨关节疾病患者
6、小儿脑瘫患者
7、其他神经系统疾病导致上肢功能障碍的患者
五、应用效果
通过上肢机器人的康复训练,患者可以有效提高上肢协调性、肌肉力量、关节活动范围和抓握力量等运动能力;同时,还能促进神经与大脑的连接,改善患者的本体感觉、肌张力和日常生活能力。
参考文献
1.上肢机器人
2.上肢康复机器人