電子科技大學研發人機交互“黑科技” 讓癱瘓者走起來
新聞縱深
外骨骼機器人·研發
“我國擁有了國際領先水平”
電子科技大學機器人研究中心研發人員程都告訴華西都市報-封面新聞記者，研發外骨骼機器人的想法，是在2008年開始的。
當時，電子科大機器人研究中心執行主任程洪教授從國外回來后，在八一康復醫院看到很多腿疾患者，想到美國、以色列和日本已研發出了外骨骼機器人，便著手組建一個屬于中國自己的研發團隊。電子科技大學立即給予了場地、資金等方面的大力支持。
程洪教授此前在接受媒體采訪時表示，外骨骼機器人的用途表現在兩方面，一是針對對康復需要補償的人，由機器帶著人的關節運動；另一方面，是機器隨著正常人的運動而運動。雖然外骨骼機器人設計的初衷，是機器帶著人走，但電子科大研發團隊一開始要做的，是外骨骼機器人如何像人一樣走路。
“我們僅僅是用了5年時間，便研發出了第一款產品。”程都介紹，在研發這一款產品時，由于中國人的身高、體重以及肢體行動方面與外國人有區別，而此時的國外技術也是正在摸索，核心技術一片空白，所以，研發團隊一切只能從零開始。
“最大的難題，首先是實現正常人穿戴這個產品后的行走數據統計和輸出，需要根據正常人的運動數據來實現人機交互；其次，是收集腿疾患者的數據搭建系統平臺，通過機器的數據分析，來驅動產品的運轉，帶動腿疾患者實現運動。除此之外，偏癱的人會有足下垂的狀況，我們也研發了適用于足下垂的智能鞋。”
程都說，外骨骼機器人從基礎版本，到如今的第三代，再到正在研發中的第四代，中間經歷了機械、電子、醫學、人工智能等學科的高度配合，“突破了很多難題，一步步搭建起了擁有電子科大標簽的完整系統平臺和核心算法”。
外骨骼機器人·未來
“人機相融，幫患者上樓下樓”
5月24日，電子科技大學創新中心一樓的辦公室內，林寒在程都和研發工程師的幫助下，穿上了一款第三代的外骨骼機器人。林寒穿戴著外骨骼機器人，輕松站起，沿著辦公室平穩地行走了幾圈后，又自如坐下。
程都指著林寒身上的外骨骼機器人介紹，這套系統由電驅關節、機械連桿、智能鞋、腰部支撐及綁縛附件等組成，通過這些部分的協同工作，輔助林寒自如行動，“腰部背包，相當于一個計算機，患者的所有信息都被收集到這個計算機里，最終實現人機合一，完成站立、原地轉彎、平視行走等動作。”
程都介紹，目前，根據患者需求研發的外骨骼機器人，行走動作主要是先邁右腿，待技術成熟后，會根據不同的需求改變邁腿的習慣，同時會收集大量不同患者的數據，從而計算出不同的需求，逐步設計不同的驅動性能，最終實現各類腿疾者與機器相融。
“我們正在研發的第四代，可以通過傳感器感知人體的運動意圖，然后把信息迅速傳遞給計算機，并通過控制模塊傳達命令行走。”程都說，這款機器人，將變人體被動邁步，到主動邁步。
“也就是說，只要人體有一個前傾的動作，大腦里有主動前行的意圖，機器人就會輔助他前行。人體只要直立，機器人就能準確明白停止的命令。同時，我們正在研發上下樓的觸發裝置，實現幫助患者上下樓的功能。”程都說。
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