柔性康复机器人助力中风患者重回健康人生
脑卒中以高发病率、高死亡率、高致残率的特点,成为全球主要死亡原因和致残原因。针对脑卒中患者,临床实践已证明,机器人辅助疗法是一种较为高效的康复手段。“以创新为基因,患者需求为导向”,新加坡国立大学苏州研究院(以下简称“新国大苏研院”)BLOCK71 Suzhou孵化企业——豪博特医疗科技(苏州)有限公司(以下简称“豪博特”)的“系列化康复机器人”和“一站式”康复服务的理念应运而生。
2023年,豪博特由新加坡国立大学生物机器人实验室主任喻豪勇教授团队创立并入驻新国大苏研院BLOCK71 Suzhou孵化。喻教授同时也是新国大苏研院生物医疗与健康科技创新平台的高级研究员。他带领团队专注于康复机器人、辅助机器人、人机交互技术等领域的研发与应用。
豪博特致力于将变革性机器人技术与尖端医学相结合,为脑卒中患者提供基于智能柔性机器人的康复训练方案,带来全新的康复体验。喻教授及其团队历时十余年,在驱动、传感、结构设计、控制算法等方面掌握了康复机器人核心专利技术,设计研发了系列化柔性驱动康复机器人系统,以此构建了极高的技术壁垒。目前,研发团队已成功开发了系列化脑卒中柔性康复机器人样机,以技术创新推动科研成果落地转化,在智能康复医疗领域具有良好的应用前景。
系列化柔性康复机器人
“一站式”康复服务
基于神经可重塑性原理,豪博特结合智能机器人技术与科学医学理念,系统性开发智能康复机器人,致力于为脑卒中患者提供更先进、高效和人性化的全周期康复治疗方案,帮助患者重建运动功能和认知水平,显著改善患者及其照护者的生活质量。
△穿戴式步态康复机器人的技术特性
针对传统康复机器人在临床使用中因重量问题而给患者带来额外负担的问题,喻教授团队自主研发出一系列柔性驱动与绳索传动结合的系统设计方法。此方法利用集成化的柔性驱动器产生精准可控的辅助力,通过绳索将力量传递到患者需要辅助的关节和部位。这种轻量型设计减轻了机器人末端的重量,有效降低了患者在使用过程中的负担,为康复提供更为轻松的条件。除了在核心驱动元件的研发上取得突破,团队还在硬件设计的基础上进行了深入的建模与控制算法研究,致力于进一步提升康复机器人的安全性和舒适性,确保在提供高效康复支持的同时,也能为患者带来更加安全和舒适的使用体验。
基于同一套核心技术和方法,豪博特衍生出覆盖脑卒中亚急性期和慢性期各阶段、各关节部位不同需求的全系列康复机器人,囊括针对上肢肩关节至踝关节全身各个部位,采用体系化的技术架构及通用性的技术内核,实现了不同设备之间的数据互通与共享。由于脑卒中患者通常涉及多关节和多部位的损伤,不同部位康复设备间的数据互通成为了一个重要的特性。这种数据互通能够帮助医生更全面地了解患者的生命体征和康复状况,从而为每位患者量身定制更加个性化、有效的康复方案。豪博特通过这种创新方式,为患者的康复之路提供了更为全面和精准的支持。
从基于绳索传动机构、柔性驱动器等硬件核心技术,到人机交互控制、人体运动意图等算法核心技术,豪博特研发团队充分发挥技术优势,掌握了柔性康复机器人完整的技术体系。目前,团队成功开发涵盖下肢步态康复以及上肢功能康复等关键领域的六款产品,包括穿戴式步态康复机器人、穿戴式肩关节康复机器人、步态平衡康复机器人、上肢双臂功能训练系统、便携式肘关节辅助康复机器人、手腕VR康复器。
在从技术攻关到产品研发的过程中,豪博特邀请国内外顶尖医学专家全程参与,确保研发方向与临床需求紧密结合。研究团队在研发的过程中形成了虚拟现实引导、人机协同康复等众多先进康复辅助策略,设计机器人康复辅助方法,达到按需求辅助的目标,促成了主动康复理念的实现。患者在康复过程中可以更加主动地参与和控制康复进程。
从产品软硬件整体的技术创新到“主动康复”等先进理念的实现,豪博特深入探索智能康复机器人的无限可能性,以科技创新进一步推动智能康复模式的发展。
让“创新之花”结出“产业硕果”
豪博特基于核心技术,打通了“创新技术—应用场景—产业化”的发展通道。目前,包括上海华山医院、上海养志康复医院和南京瑞海博医疗康复中心在内的医院已将豪博特的康复机器人应用到中风患者的康复治疗中。豪博特已经获得新国大相关专利独家永久授权,凭借国际领先的技术,在企业成立初期便得到了江苏省产业技术研究院与苏州工业园区的联合投资。
喻教授认为,医疗健康问题是全球面临的普遍挑战,康复领域是一个典型的需求较大且未被满足的领域。他表示:“我们希望通过在技术上不断创新,研发出更优质的产品应用于产业,帮助更多脑卒中患者恢复健康。新国大苏研院BLOCK71 Suzhou提供了覆盖全生命周期的孵化服务,帮助我们链接全球资源,拓展中国市场。同时,苏州工业园区非常注重医疗产业的发展,有很好的创新创业土壤和人才引进举措,不管是在政策上还是资金上,我们都得到了园区很大的支持。我们也会持续不断地研发创新,助力园区医疗产业的蓬勃发展。”
未来,豪博特将持续致力于解决脑卒中临床痛点问题,支持并促进人们获得更为可靠和可承担的医疗卫生服务,来应对脑卒中的疾病威胁和老龄化的社会挑战。此外,企业也将持续不断引入国际前沿技术和资源,积极推进中国健康事业的发展,为实现“健康中国2030”贡献力量。