從硬體到軟體全面攻關,“人機共融”的康復機器人如何實現?

康復市場有多大?2021年畢馬威釋出的《康復醫療趨勢引領新藍海》報告中的一條資料足以說明。

報告顯示,2020至2025年期間,我國康復醫療行業市場規模年複合增長率將達20。9%,至2025年,市場規模將突破2000億元。

需求的提升推動康復醫療的持續發展。目前康復醫療已邁入穩步發展階段,康復醫療市場規模呈逐年遞增之勢。目前我國康復醫療市場供需仍存在較大缺口。

一方面,康復醫療人才相對匱乏,且治療標準化不足。《中國殘疾人康復事業統計年鑑》顯示2019年全國康復執業醫師(執業助理醫師)總計2。73 萬人,根據 2019 年我國人口140005萬人計算,每10萬人口對應康復醫師僅約為1。9人。

另一方面,康復醫療設施部署尚不完善。就我國目前殘疾人輔助器具產業和公共服務發展來說,尚處於較低水平。輔具仍以中低端產品為主,其智慧化程度,對於特定人群適配性仍有不足。

龐大的市場需求,需要一場“技術革命”予以填補。

專注肢體康復機器人研發的上海金矢機器人科技有限公司(以下簡稱“金矢機器人”)正是為了解決康復痛點

,基於大資料、雲計算、5G通訊技術打造智慧化康復體系,透過技術手段助力康復醫療持續發展。

軟硬結合的硬核科技,

iRE+康復解決方案直擊市場痛點

“中國目前康復醫療領域卻還是依靠傳統技術,人工智慧、機器人、5G通訊等技術鮮少在康復領域應用。隨著工業技術、機器人技術、人工智慧技術,以及大資料等技術的發展,新的領域、新的產品,以及新的解決方案必將隨之湧現。”

金矢機器人技術專家郭帥如此談到。

郭帥是上海大學教授博導,從事機器人相關研究20餘年,在美國西北大學訪問學者過程中,加深了對於智慧康復機器人的認知,回國後就開展康復機器人進行持續性研究。

而正如郭帥所言,儘管在人口老齡化、政策推動下,康復理念再度得到重視。但由於行業發展仍處早期,許多智慧康復輔具產品僅停留於整合傳統機電技術層面。真正利用大資料、人工智慧等新興技術,並對相關技術進行整合利用的企業較為匱乏。產業存在產品單一、不智慧、使用者實際需求不匹配等諸多難點問題。

針對以上痛點,金矢機器人應用大資料、雲計算、5G通訊等技術,完成了下肢、上肢、單關節等多款智慧康復產品,以及認知、雲平臺等多款軟體的研發,形成軟硬體軟硬結合的硬核科技,iRE+康復解決方案直擊市場痛點,解決不同場景下使用者的多樣需求。

多款智慧康復機器人及認知、

雲平臺完成研發,擴大商業化半徑

下肢康復機器人iReGo:獨創全自由度骨盆支撐結構

以金矢機器人下肢康復機器人(iReGo)為例。該款機器人可完成步行訓練、步態評定、平衡訓練/評定、坐站訓練/評定、VR虛擬場景訓練、遊戲訓練等。

其獨創全自由度骨盆支撐結構,則能讓骨盆運動高度配合行走過程,並實時按需給予患者在步態訓練期間輔助力和減重支撐。解決傳統訓練時由於減重步行訓練導致的運動自由度受限,避免康復後步態異常的問題。

據悉,iReGo能滿足80%以上的康復訓練需求,同時縮短康復週期,解放治療師。

從硬體到軟體全面攻關,“人機共融”的康復機器人如何實現?

金矢機器人下肢康復機器人(iReGo)

上肢康復機器人iReMo:兼具智慧感知與人機協調功能

金矢機器人所研發的上肢康復機器人(iReMo),則能夠實現認知訓練、映象訓練、平面/空間訓練、ADL訓練、VR虛擬場景訓練,幫助上肢運動功能障礙患者,提高上肢關節活動度、增強上肢肌力,使患肢失去的功能實現恢復。

從硬體到軟體全面攻關,“人機共融”的康復機器人如何實現?

金矢機器人上肢康復機器人(iReMo)

iReMo擁有六自由度機械臂。能夠完成平面、豎直面、傾斜面,以及三維空間內的末端牽引式的康復訓練, 為保證患者康復效果,iReMo透過智慧感知感測器,引導患肢在目標路徑上移動。以便患者在指定區域,及指定面內進行康復訓練,對訓練空間進行自定義。

針對產品模組設計及開發邏輯,郭帥表示:“我們希望透過機器人技術解決康復治療的標準化問題。首先,金矢機器人採用機器人智慧化評估的方法,用機器人評估代替治療師的評估。同時,把評估做到資料化、可量化、標準化。其次,將人工智慧技術引入康復機器人,基於雲平臺技術,統合三甲醫院治療手法、處方標準等,並做智慧分析。最後,金矢機器人要使醫療資源平等化,消除三甲醫院、社群醫院,甚至偏遠地區醫療資源的差別。”

據悉,目前金矢機器人已獲醫療器械II類註冊證2項,併入駐江蘇省人民醫院常州安德分院、四川省八一康復中心、上海中醫藥大學附屬岳陽醫院、雲南省殘疾人康復中心等,使用患者超4000例。

生物反饋控制、智慧雲平臺等多項核心技術加持,未來可期

綜合來看,金矢機器人產品具有科學性訓練流程、沉浸式體驗、雲平臺、多樣化訓練模式四大優勢。據郭帥介紹,金矢機器人基於低成本、低延時的去中心化底層控制通用模組,融合機構設計、核心控制、虛擬現實人機互動技術,完成高性價比、新型智慧下肢康復機器人產品設計。

雲平臺可實現從訓練計劃、智慧評估到個性化訓練報告的一站式解決方案。動+視+觸+感知的綜合訓練,可實現多中心醫護實時互動。同時,雲平臺不但可實時監控裝置引數資料,為患者提供安全可靠的康復資料。而且可以打通時空、距離障礙,實時遠端解決患者無法獲得專家醫生的康復診療等問題,實現患者“醫療機構-社群-家庭”連續性的、就近居家智慧康復治療。

從硬體到軟體全面攻關,“人機共融”的康復機器人如何實現?

金矢機器人愛睿家雲平臺(iRe+)

據瞭解,金矢機器人應用數字孿生技術打破時空限制,共享患者步態、平衡、行走康復評估和康復訓練大資料,以及患者病史實時遠端診療,全程雲健康管理;基於神經網路的智慧康復訓練策略優選技術,以下肢智慧康復機器人為載體,建立平衡、步態評估模型和跌倒風險預測模型,基於生物反饋資料,優選康復訓練策略,推送並實施康復訓練方案。

在談話最後,郭帥表示:“任何患者都不希望接觸一個冷冰冰的鐵疙瘩,他們需要一個有情感的、智慧的、有溫度的,以及能夠隨著你的變化而變化的康復機器人。這是我們技術發展方向,也在某種程度上於我們的產品中得到了體現。

金矢機器人將按照這一思路持續發展下去,並越走越深,越走越好。為訓練者提供了更安全、有效、輕鬆愉悅的康復服務,讓康復訓練變得不再枯燥、困難,讓每個人都能在快樂中獲得健康,以真正幫助患者實現康復治療的目的。這是金矢機器人長期不懈追求的目標。”

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