基于动态行走机理的智能助残肢体的开发与应用

一、项目概述

我国现有各类残疾人总数已逾8000万人，其中肢体残疾者超过2400万人。残疾人士的康复工程已成为我国社会和谐发展的重要因素。国务院、卫生部、民政部、中国残联等部门《关于进一步加强残疾人康复工作的意见》，明确提出到2015年实现残疾人“人人享有康复服务”的宏伟目标。因此，对残疾人康复设备的研究将促进社会和谐发展，带来巨大的社会效益和经济效益。

北大工学院将基于动态行走机理的双足机器人技术应用到含柔性膝、踝关节的智能助残肢体中，实现了助残肢体（假肢）与健康肢体之间的动态交互，截肢者穿戴后步态自然，行走轻松，不需要长期的训练。

二、应用范围

助残假体，残疾人康复工程。

三、技术优势

对人类行走机理的理解制约了新型下假肢的研制，传统电机驱动的机器人肢体并不能很好的替代成为智能助残肢体。如何设计柔性关节和运动控制系统成为研制稳定高效的新型智能助残肢体的主要瓶颈和难点。项目课题组在柔性关节和运动控制领域从事多年研究，结合在智能肢体和双足机器人领域的成果，拟通过本合作项目取得以下技术突破和创新：

1.建立一个含柔性关节的动态双足行走模型，并完成计算机仿真，从而实现对智能助残肢体的运动优化。

2.研制适合高位截肢者用的髋关节助力模块，引入柔性驱动器。

3.研制带自锁功能的柔性膝关节和弹簧－电机组成的踝关节。

4.研制轻便高效的新型智能助残肢体，提高肢体的稳定性和能量效率。

四、项目所处阶段

实验室开发阶段。

五、技术水平

国际先进水平。

六、市场状况及市场预测

本项目针对下肢残疾者恢复运动能力而设计，研制出的新型智能肢体将一改传统机械假肢性能欠佳、行走吃力、训练复杂等问题，为残疾人带来福音。此类新型智能助残肢体的研制将极大的提高我国假肢技术水平。此外，由于本研究的内容属于国际研究前沿，取得的成果将处于国际领先地位。因此，通过本项目的实施，将打破欧美对智能假肢领域的产品垄断，为我国在该领域占得有利地位。