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康复机器人:未来十大远景展望 被引量：23
1
作者 喻洪流 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期900-902,共3页
中国乃至全球范围内,人口老龄化已成为大势所趋。2019年我国60岁及以上人数约为2.54亿人,占总人口的18.1%,并每年以800多万的速度增加[1];至2017年,我国有脊髓损伤及脊柱裂患者约530万,这些患者长期瘫痪卧床需要照顾[2]。另外其他神经... 中国乃至全球范围内,人口老龄化已成为大势所趋。2019年我国60岁及以上人数约为2.54亿人,占总人口的18.1%,并每年以800多万的速度增加[1];至2017年,我国有脊髓损伤及脊柱裂患者约530万,这些患者长期瘫痪卧床需要照顾[2]。另外其他神经损伤所引起的功能障碍患者更是数量巨大,如现在我国脑卒中引起的偏瘫患者数量高达1100多万[3—4]。世界许多国家,尤其是发达国家纷纷进入老龄化及深度老龄社会,沉重的老龄化与少子化并存压力正给社会、经济及家庭带来愈来愈无法承受的负担。无论是康复医疗还是助老助残,机器人的功能康复与辅助都将在未来直面巨大的社会群体需求。 展开更多
关键词 脊柱裂 偏瘫患者 康复医疗 功能康复 康复机器人 脊髓损伤 神经损伤 远景展望
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国内外饮食护理机器人的发展状况研究 被引量：22
2
作者 张祥 喻洪流 +1 位作者 雷毅 石萍 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期627-630,共4页
护理机器人,一般是指为需要护理的人的身体功能和生活提供支援,或者为护理人员提供支援的机器[1]。因此,饮食护理机器人就是指为需要护理的人提供饮食支援的机器。它服务的对象主要为失能老年人、残疾人,特别是手部残疾或那些因患有脑... 护理机器人,一般是指为需要护理的人的身体功能和生活提供支援,或者为护理人员提供支援的机器[1]。因此,饮食护理机器人就是指为需要护理的人提供饮食支援的机器。它服务的对象主要为失能老年人、残疾人,特别是手部残疾或那些因患有脑血栓、肌肉萎缩而造成的手部不灵活的患者,甚至手缺失的患者[1]。 展开更多
关键词 机器人系统 人口普查数据 失能 护理人员 肌肉萎缩 机械臂 年型 身体功能 餐盒 康复机器人
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穿戴式下肢外骨骼助行机器人系统研究 被引量：19
3
作者 霍金月 喻洪流 +3 位作者 王峰 倪伟 王多琎 胡冰山 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2019年第4期481-486,共6页
目的提出一种新型轻量化穿戴式下肢外骨骼助行机器人系统,探究其辅助步态紊乱者和T4脊髓节段以下损伤的截瘫患者(排除双下肢肌痉挛和明显疼痛者)实现行走及姿态变换康复训练的可行性。方法设计髋关节双电机主动驱动,膝关节被动四连杆模... 目的提出一种新型轻量化穿戴式下肢外骨骼助行机器人系统,探究其辅助步态紊乱者和T4脊髓节段以下损伤的截瘫患者(排除双下肢肌痉挛和明显疼痛者)实现行走及姿态变换康复训练的可行性。方法设计髋关节双电机主动驱动,膝关节被动四连杆模拟人体运动瞬心变化的主被动混合式可穿戴下肢外骨骼助行机器人结构,基于模块化设计思想,提出以STM32F767IGT6及外围电路为主控制器,包含姿态采集、电源和拐杖模块的控制系统。以正常人穿戴该外骨骼机器人进行平地、斜坡及姿态变换实验,分析运动过程中髋、膝、踝关节角度,并对比正常人穿戴和未穿戴该机器人股外侧肌和股内侧肌的肌电信号。结果穿戴者可实现仅基于该外骨骼机器人系统辅助的坐下-站立姿态变换以及平地/斜坡行走,且髋、膝、踝关节角度与正常人行走变化趋势基本一致,穿戴该机器人相比未穿戴行走时,股外侧肌和股内侧肌肌电信号均降低。结论该主被动混合式可穿戴下肢外骨骼助行机器人在仅髋关节两个电机驱动下,依然可实现行走及姿态变换的康复训练,验证了髋关节双电机主动驱动、膝关节被动四连杆结构的下肢外骨骼助行机器人系统帮助截瘫患者和步态紊乱者行走康复的可行性。 展开更多
关键词 下肢外骨骼助行机器人 行走康复 髋 膝
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基于上肢康复机器人的人机交互软件系统设计与实现 被引量：19
4
作者 孟巧玲 汪晓铭 +3 位作者 郑金钰 周深 孙梦真 喻洪流 《中华物理医学与康复杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期388-391,共4页
为解决现有上肢康复机器人其人机交互系统重治疗、轻评估的弊端,本课题以中央驱动上肢康复机器人为研究对象,设计一种基于Qt、数据库(MYSQL)和虚拟现实技术,并集成用户信息管理、康复评定、康复训练、生成康复报告等功能模块为一体的医-... 为解决现有上肢康复机器人其人机交互系统重治疗、轻评估的弊端,本课题以中央驱动上肢康复机器人为研究对象,设计一种基于Qt、数据库(MYSQL)和虚拟现实技术,并集成用户信息管理、康复评定、康复训练、生成康复报告等功能模块为一体的医-机-人三者交互系统。通过功能测试验证了结合训练与评估系统的上肢康复机器人系统,发现其不仅能提高康复治疗师工作效率,同时也为患者提供了一种高效、富有趣味性的康复训练模式。 展开更多
关键词 人机交互 康复评定 康复训练
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上肢康复机器人研究进展 被引量：14
5
作者 余灵 喻洪流 《生物医学工程学进展》 CAS 2020年第3期134-138,143,共6页
在社会老龄化问题日益加剧的形势下,上肢康复机器人技术的研究和发展意义重大,该文对上肢康复机器人的国内外研究进展进行了分类概述和分析,对上肢康复机器人的发展趋势进行了展望。
关键词 人口老龄化 上肢康复机器人 机器人技术
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基于成像式光电容积描记技术的人体生理参数检测研究进展 被引量：11
6
作者 许彦坤 石萍 喻洪流 《北京生物医学工程》 2017年第6期648-654,共7页
生理参数检测是临床工作的基础,目前使用的光电容积描记法(photoplethysmography,PPG)存在接触式测量、可测参数少等问题。成像式光电容积描记法(imaging photoplethysmography,IPPG)因其非接触、多通道检测的特点受到重视并快速发展。... 生理参数检测是临床工作的基础,目前使用的光电容积描记法(photoplethysmography,PPG)存在接触式测量、可测参数少等问题。成像式光电容积描记法(imaging photoplethysmography,IPPG)因其非接触、多通道检测的特点受到重视并快速发展。本文首先简要介绍了IPPG的工作原理,然后根据IPPG技术应用中涉及的关键点,从信号采集部位、图像采集设备、采集生理参数和数据处理算法四个方面,进行了分类和综述,分析了IPPG应用各关键点目前存在的问题。最后提出IPPG技术未来的研究方向即运动伪迹消除算法以及可测参数多样化,对今后IPPG技术的研究和应用具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 成像式光电容积描记法 心率 心率变异性 呼吸率 智能手机
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临床决策支持系统研究进展 被引量：10
7
作者 杨宇辉 李素姣 +1 位作者 喻洪流 范秀琴 《生物医学工程学进展》 CAS 2021年第4期203-207,共5页
利用临床决策支持系统(clinical decision support system,CDSS)对患者病情特征进行数据分析来辅助临床医生进行诊断决策的技术成为了未来医疗领域的发展趋势。该研究从CDSS的概念和应用环境出发,分析了临床决策支持系统的技术原理及特... 利用临床决策支持系统(clinical decision support system,CDSS)对患者病情特征进行数据分析来辅助临床医生进行诊断决策的技术成为了未来医疗领域的发展趋势。该研究从CDSS的概念和应用环境出发,分析了临床决策支持系统的技术原理及特点、发展与应用现状,总结了不同CDSS的优势和限制,分别从使用体验、自身技术和医疗数据几个方面讨论了当前存在的不足和未来发展的可能性,为CDSS进一步发展和应用推广提供一定参考价值。 展开更多
关键词 临床决策支持系统 知识库 非知识库 辅助诊断
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康复机器人的分类探讨 被引量：10
8
作者 张飞 喻洪流 +3 位作者 王露露 孟巧玲 李素姣 倪伟 《中华物理医学与康复杂志》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期633-636,共4页
康复机器人是一种用于帮助功能障碍患者进行生活辅助及功能治疗的设备，是康复医学和机器人技术的完美结合。
关键词 康复机器人 治疗方法 医疗卫生行业 医学研究
原文传递
手部康复机器人技术研究进展 被引量：9
9
作者 昌赢 孟青云 喻洪流 《北京生物医学工程》 2018年第6期650-656,共7页
手部康复机器人主要用于手部运动功能障碍患者的康复治疗和日常生活辅助,通过康复辅助训练的手段提高患者手部运动功能,其结构以及控制方式是影响患者康复效果的主要因素。因此对手部康复机器人的结构及控制方式进行总结能为以后的研究... 手部康复机器人主要用于手部运动功能障碍患者的康复治疗和日常生活辅助,通过康复辅助训练的手段提高患者手部运动功能,其结构以及控制方式是影响患者康复效果的主要因素。因此对手部康复机器人的结构及控制方式进行总结能为以后的研究方向提供重要参考。本文首先对人体手部特性进行分析,然后对国内外近四年手部康复机器人的结构、手部数据采集方式以及控制模式进行了分类和综述,最后分析了现有手部康复机器人的不足之处,并提出便携的柔性手部康复机器人将会成为研究热点。 展开更多
关键词 手外骨骼 柔性 自由度 控制模式 传感器
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下肢康复机器人研究现状 被引量：8
10
作者 杜妍辰 张鑫 喻洪流 《生物医学工程学进展》 CAS 2022年第2期88-91,共4页
针对人口老龄化问题与下肢功能障碍患者日益增加,下肢康复机器人技术的研究和发展具有重大意义。该文对下肢康复机器人按照患者训练姿态与训练原理进行了分类,并对国内外各类机器人的研究进行了概述,最后对下肢康复机器人的发展趋势进... 针对人口老龄化问题与下肢功能障碍患者日益增加,下肢康复机器人技术的研究和发展具有重大意义。该文对下肢康复机器人按照患者训练姿态与训练原理进行了分类,并对国内外各类机器人的研究进行了概述,最后对下肢康复机器人的发展趋势进行了总结与展望。 展开更多
关键词 人口老龄化 下肢功能障碍 康复机器人
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特定运动疗法对特发性脊柱侧弯的效果 被引量：8
11
作者 靳梦蝶 周璇 +4 位作者 李欣 岳一鸣 诸小青 袁海燕 杜青 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2022年第7期841-847,共7页
目的观察特定运动疗法对特发性脊柱侧弯畸形和关节松弛的疗效。方法2021年4月至10月在新华医院脊柱侧弯康复中心就诊的特发性脊柱侧弯患儿100例,根据患儿意愿分为对照组和试验组各50例,分别接受常规运动疗法和特定运动疗法,共6个月。治... 目的观察特定运动疗法对特发性脊柱侧弯畸形和关节松弛的疗效。方法2021年4月至10月在新华医院脊柱侧弯康复中心就诊的特发性脊柱侧弯患儿100例,根据患儿意愿分为对照组和试验组各50例,分别接受常规运动疗法和特定运动疗法,共6个月。治疗前后,测量侧弯最大Cobb角和骨密度,采用Beighton量表和中文版脊柱侧凸研究学会22项问卷(SRS-22)进行评定。结果治疗后,试验组最大Cobb角变化量大于对照组(Z=-2.202,P<0.05),改善率高于对照组(χ^(2)=-2.405,P<0.05);试验组骨密度显著下降(|Z|>2.127,P<0.05);两组SRS-22总分均提高(F时间=106.57,P<0.001),试验组高于对照组(F=4.969,P<0.05);试验组功能活动和自我形象分提高(|Z|>2.149,P<0.05),对照组心理健康分降低(Z=-2.096,P<0.05);试验组心理健康分高于对照组(Z=-2.260,P<0.05)。结论特定运动疗法有利于改善患儿脊柱畸形和生活质量,但对关节松弛和骨密度效果不明显,有待进一步完善。 展开更多
关键词 特发性脊柱侧弯 特定运动疗法 关节松弛 骨密度 生活质量
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一种基于表面肌电信号映射人体下肢运动意图的方法 被引量：3
12
作者 杜妍辰 孙洁 +3 位作者 汪晓铭 黎林荣 杨良栋 喻洪流 《生物医学工程学进展》 CAS 2023年第2期158-162,共5页
智能膝关节假肢是截肢患者恢复日常运动的重要辅具。对人体下肢运动意图的识别是实现下肢假肢控制的关键。该文针对此问题,提出了一种通过表面肌电信号预测膝关节角度的方法。对表面肌电提取时域特征,通过BP神经网络模型建立平地行走过... 智能膝关节假肢是截肢患者恢复日常运动的重要辅具。对人体下肢运动意图的识别是实现下肢假肢控制的关键。该文针对此问题,提出了一种通过表面肌电信号预测膝关节角度的方法。对表面肌电提取时域特征,通过BP神经网络模型建立平地行走过程中表面肌电信号和膝关节角度的映射关系,预测膝关节角度。 展开更多
关键词 表面肌电信号 智能膝关节假肢 BP神经网络
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基于多模态信息融合的肘关节连续运动估计 被引量：3
13
作者 李素姣 朱越 +2 位作者 吴坤 朱纯煜 喻洪流 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期324-330,345,共8页
目的针对目前上肢康复训练设备多为被动式、训练方式单一、患者主动参与度较低等问题,提出一种基于多模态信息融合的上肢连续运动估计算法,实现对肘关节力矩的准确估计。方法首先,在4种角速度下,采集受试者的表面肌电信号和姿态信号,提... 目的针对目前上肢康复训练设备多为被动式、训练方式单一、患者主动参与度较低等问题,提出一种基于多模态信息融合的上肢连续运动估计算法,实现对肘关节力矩的准确估计。方法首先,在4种角速度下,采集受试者的表面肌电信号和姿态信号,提取信号的时域特征并利用主成分分析方法进行特征融合;其次,通过附加动量法和自适应学习率对反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)进行改进,使用粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)对神经网络进行优化,构建基于PSO-BPNN的连续运动估计模型;最后,以第2类拉格朗日方程计算的关节力矩作为准确值,对模型进行训练,并与传统BPNN模型进行性能对比。结果传统BP神经网络模型均方根误差为558.9 mN·m,R2系数为77.19%,优化模型后的均方根误差和R2系数分别为113.6 N·m、99.12%,力矩估计准确度进一步提高。结论本文提出的肘关节连续运动估计方法能够准确地识别运动意图,为上肢外骨骼康复机器人的主动控制提供切实可行的方案。 展开更多
关键词 特征融合 神经网络 粒子群算法 连续运动估计 表面肌电信号
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一种新型智能交互式上肢康复机器人研究 被引量：7
14
作者 王金超 雷毅 +3 位作者 喻洪流 易金花 方又方 孟巧玲 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1371-1374,共4页
目的:针对现有的上肢康复机器人的不足,设计一款新型的智能交互式上肢康复机器人帮助脑卒中偏瘫患者完成上肢康复训练。方法:设计一种新型3个自由度的上肢康复机器人机械结构,利用套筒和弧齿锥齿轮组成的传动系统进行动力传输,所有电气... 目的:针对现有的上肢康复机器人的不足,设计一款新型的智能交互式上肢康复机器人帮助脑卒中偏瘫患者完成上肢康复训练。方法:设计一种新型3个自由度的上肢康复机器人机械结构,利用套筒和弧齿锥齿轮组成的传动系统进行动力传输,所有电气系统元件统一安装于机器人底部机箱内减少噪音。设计电气控制系统,完成系统实验对样机进行验证,并用Unity3D引擎设计一款专用于本机器人的虚拟现实游戏使患者的训练更具有趣味性。结果:该机器人能按设计要求完成3自由度的运动,能很好地完成规划的预定动作并实现噪音小的设计目标。虚拟现实训练能够有效地提高康复训练的质量和效率。结论:该上肢康复机器人能基本实现预期功能和效果,帮助偏瘫患者进行训练达到康复的目的。 展开更多
关键词 上肢 康复机器人 控制系统 虚拟现实
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智能助力型髋离断假肢设计与实验验证
15
作者 罗华福 罗胜利 +3 位作者 朱禾祥 疏小龙 汪晓铭 喻洪流 《国际生物医学工程杂志》 CAS 2024年第2期108-114,共7页
目的设计一种新型智能助力型髋离断假肢,并采用实验验证其运动学表现。方法采用基于远程运动中心机构的双平行四连杆构型设计假肢主体,采用串联弹性驱动器为假肢提供外源动力,并采用拮抗扭簧结构实现髋关节屈曲和伸展双向储能助力。建... 目的设计一种新型智能助力型髋离断假肢,并采用实验验证其运动学表现。方法采用基于远程运动中心机构的双平行四连杆构型设计假肢主体,采用串联弹性驱动器为假肢提供外源动力,并采用拮抗扭簧结构实现髋关节屈曲和伸展双向储能助力。建立了基于阻抗控制的假肢控制系统方案,通过设置辅助力场以弥补假肢关节实际角度与目标角度之间的偏差,进而实现假肢助力功能。最后以传统型髋离断假肢为对照,测试正常人穿戴新型智能助力型髋离断假肢的整体性能。结果新型智能助力型髋离断假肢的髋关节角度曲线与正常人的拟合优度为86%,比传统型髋离断假肢(72%)高出14%;新型智能助力型髋离断假肢的健侧角度与正常人的的拟合优度为94%,与传统型髋离断假肢持平。结论设计了一种新型智能助力型髋离断假肢,实现了假肢辅助运动的功能。 展开更多
关键词 假肢 智能助力型 髋离断 串联弹性驱动器 扭簧
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基于空间末端引导式上肢康复机器人平面游戏的交互方式研究
16
作者 杜妍辰 程铭 +2 位作者 罗胜利 李素姣 喻洪流 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1009-1014,共6页
目的:游戏互动可以极大提高上肢功能障碍者康复训练的积极性,本文结合空间末端引导式上肢康复机器人的结构特点,分别基于关节角度变化和机械臂末端点位置提出了2种平面游戏的交互设计方法。方法:通过建立机械臂3个驱动关节角度与游戏界... 目的:游戏互动可以极大提高上肢功能障碍者康复训练的积极性,本文结合空间末端引导式上肢康复机器人的结构特点,分别基于关节角度变化和机械臂末端点位置提出了2种平面游戏的交互设计方法。方法:通过建立机械臂3个驱动关节角度与游戏界面坐标系的映射关系实现人-机游戏互动,并比较了同一运动轨迹在2种不同交互设计方法下的游戏界面轨迹。结果:基于关节角度变化的平面游戏交互方式,通过建立关节角和游戏界面坐标系的映射函数,可以简化运算过程提高运算效率;基于机械臂末端点位置信息的平面游戏交互方式则更能准确地表述机械臂的实际运动姿态,可以实现1∶1复原机械臂末端轨迹。结论:提出的2种基于不同数据信息的游戏交互方式均有各自的特点和优势,为多自由度上肢康复机器人进行平面游戏交互设计提供了解决方案。 展开更多
关键词 平面游戏 上肢康复机器人 人机交互
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