康复机器人运动辅助训练系统
（一）定义
近年来，随着生机电交互、智能控制及机器人等技术的不断发展，功能康复与辅助机器人在国际上已经逐步成为临床康复治疗的重要技术手段之一，并催生了一批新型康复机器人技术及系统。康复机器人是人造装置，能够自动、智能化地执行任务，帮助病人进行科学的康复训练，是很有效的运动康复治疗手段。其适用于不同程度运动障碍的病人，具有良好的运动重复性，并且能够记录肢体活动时的运动学及动力学参数，客观定量地评估其功能改善情况。诸多临床试验表明，康复机器人能在一定程度上帮助长期瘫痪的脑卒中病人恢复自身主动控制肢体的能力。
发展康复机器人工程的目标包括：研究方便医疗人员和病人使用的康复器械及以此为依托的技术；促进临床康复治疗效果；为病人的日常活动提供方便。作为生物医学工程的重要分支领域，康复机器人融合康复医学、生物力学、机械学、机械力学、电子学、材料学、计算机科学、心理学以及机器人学等诸多学科。
（二）分类
1.人机结合的作用机制
①牵引式康复机器人；②悬挂式康复机器人；③外骨骼康复机器人。
2.病人康复作业姿态类型
①直立式康复机器人；②坐卧式康复机器人；③辅助起立康复机器人。
3.按照结构形式及作业姿态
①跑步式步态训练机；②脚踏板步态训练机；③地面步态训练机；④静止步态训练器；⑤踝关节康复系统。
4.肢体训练部位
①上肢康复机器人；②手指康复机器人；③下肢康复机器人。
（三）康复机器人在脑卒中偏瘫康复中的应用(https://www.daowen.com)
1.上肢康复机器人
（1）原理：上肢康复机器人是一种与计算机相结合的辅助上肢功能康复治疗装置，其通过辅助脑卒中偏瘫病人肘部与腕部的伸展屈曲、肩关节的旋转及内收外展，实现对病人肘、腕、肩关节全方位的运动训练，帮助病人从被动训练转化为无须辅助的自主运动。上肢康复机器人适用于脑卒中偏瘫病人，该机器人可以通过重复运动刺激对病人进行早期的上肢功能运动康复。
（2）分类：按结构形式可以分为末端牵引式和外骨骼式康复机器人两种类型。牵引式主要提供平面运动的康复训练，而外骨骼式将康复训练范围从平面延伸到立体空间，可辅助患肢完成三维空间内的康复训练。
（3）临床应用：有研究指出，上肢功能障碍的病人由于日常生活能力低，生活质量易受影响，更易产生心理障碍。另外，上肢康复机器人辅助脑卒中偏瘫病人康复训练，可提高手臂的运动功能，从而改善肩关节活动度。Mehrholz等通过检索Cochrane脑卒中试验登记册和卒中研究相关的会议记录，发现在脑卒中后接受康复机器人辅助手臂训练能够改善病人的手臂功能，增强其手臂肌肉力量，且能提高其日常生活能力。上肢康复机器人通过提高脑卒中偏瘫病人的上肢活动功能，可改善其日常生活活动能力。胡洁等运用上肢康复机器人对脑卒中病人进行了随机对照试验，观察组使用上肢康复机器人（ReFlex100上肢康复系统）进行每日1次康复训练，治疗5周后观察组上肢运动功能和肩关节前屈、水平内收、水平外展主动关节活动度与对照组相比提高更加明显。
2.手部康复机器人
（1）原理：手是人体器官中关节自由度最多最集中、生理结构也最复杂的部位，手的功能复杂、精细、灵敏，使手部康复机器人的研制也相对复杂和多样化。上肢残疾病人的手功能障碍往往临床表现为屈曲挛缩，手的屈肌张力占优势，指间关节和掌指关节伸展困难，丧失握持、侧捏、对掌及对指等精细运动功能，也会丧失一部分触觉感知和本体感受功能，失去对运动的反馈感知。具体表现在屈肌的过度激活和对抗肌群间的力量不平衡而导致的手和手腕总是处在屈曲的状态下，手指和手腕不能伸展。通过控制康复手套辅助腕部和手部关节实施弯曲伸展、内收外展，辅助患手进行重复的拳头打开／关闭运动、手指关节伸屈运动、手指波状运动、手指反向运动等康复训练，使病人较轻松地进行主被动运动，改善病人的手部精细动作的力量和灵活度。
（2）临床应用：有研究者采用西安交通大学研发的SPT-GI型手部机器人对脑卒中偏瘫病人进行手功能训练，通过评估病人上肢各关节、各方向活动度及手部抓握力量，证实运用手部机器人进行上肢运动训练，脑卒中偏瘫病人上肢和手功能明显提高，且其日常生活能力明显改善。另有AMADEO机器手可显著改善拇指屈曲和伸展力量，提高拇指与其余4指关节总主动活动度，对增强脑卒中手功能障碍病人拇指控制能力具有较好的效果。
3.下肢康复机器人
（1）原理：下肢康复训练机器人在训练过程中运用负重、迈步及平衡原则实现下肢功能的训练，能为病人提供包括站立训练、行走训练和平衡训练等生理训练模式，模拟正常运动轨迹辅助病人训练，并且可以承担一部分人体的重量，训练下肢肌肉，恢复神经系统对行走功能的控制能力利用各种优势加速病人运动再学习的过程。根据病人训练时的不同姿态，下肢康复训练机器人分为站立式和坐卧式两种。
（2）临床应用：
①改善平衡功能障碍和下肢肌力：下肢康复机器人的减重装置能够为病人提供身体支持，通过减轻病人身体承受的重量，使患侧肢体有能力支撑剩余的重量，借助外力发挥肢体功能。基于下肢康复机器人进行辅助步行训练，可提高脑卒中后偏瘫病人的下肢运动功能，增强屈髋肌群和伸膝肌群的肌力水平，进而帮助病人建立正常的步态模式。
②步态重建，提高步行能力：下肢康复机器人提供与病人能力相适应的最低限度的协助，减少机器人的辅助水平可发挥病人自主控制肢体活动的能力，从而帮助其改善步态。除此之外，下肢康复机器人也可以加快步行速度。Itoh等应用步态锻炼辅助机器人（GEAR）为1例左侧偏瘫的66岁男性脑卒中幸存者进行康复锻炼，两周训练后，病人髋关节伸展运动增加，步态模式改善，且步态速度提高。