文献综述
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1.课题研究的现状
下肢康复训练机器人是康复训练机器人中的一种，它可以模拟正常人的行走姿态，并且可以承担一部分人体的重量，对下肢有运动障碍的病人进行有效的下肢康复训练[1]。尽管目前国际上康复机器人研发覆盖的领域包括了手部康复机器人、上肢康复机器人、踝部康复机器人及下肢康复机器人，但恢复行走能力，是脑损伤患者和脊髓损伤后康复的主要目标。因此，恢复独立行走能力是康复治疗努力的首要目标[2] 。
由于脑的可塑性，医学上通常是通过进行重复的、特定任务的训练让患者进行足够的重复性活动。从而使重组中的大脑皮质通过深刻的体验来学习和储存正确的运动模式[3]。 基于这种方法已取得良好的临床效果，在过去20年里，减重活动平板步行训练的治疗方法已被引入成为神经康复方法。平板步行训练使复杂的步态周期得以重复。然而，不利问题是所需要很多的物理治疗师来辅助病人患侧和重心转移。此外，治疗师必须花费很多的体力从而经常抱怨疲劳或过重身体压力。因此治疗的次数以及患者重复的次数将会有限。对患者的重心的变化和步幅系统校正往往变得不可能。因此，正如Kosak和Reding指出，治疗师更喜欢患者使用任务导向的方法让 患者在地板上练习而不是在平板步行训练器上走路。为了克服这些缺点，机电协助的机器人，如步态训练(GT1)或Lokomat步态训练器被最近研制并在神经康复使用[4] 。
LokoHelp(LokoHelp集团，德国)是最新研制用于训练和改善脑损伤后步态机电设备。这个装置是放置在跑步机上并且可以轻松地安装和拆除的。虽然这一新的步态训练器的应用前景已被证明是可行的，但其疗效尚未评估根据康复医学理论和人机合作机器人原理。在一套由计算机控制的步态模拟控制系统的控制下，帮助患者模拟正常人的步行规律进行康复训练，锻炼下肢肌肉，恢复神经系统对行走功能的控制能力，达到恢复下肢运动功能的目的。一种被称为LOKOMAT的康复机器人能对脊髓损伤患者的踏车训练进行自动控制；最近又增加了视觉、触觉和听觉反馈模式来进行跨越障碍物训练，满意度达80％[5] 。
机器人辅助康复训练方面已经建立了小规模应用。今后研发的步态机器人应能将干扰感觉信息输入最小化，易化正确的感觉信息输人和步态力学，并智能化地根据外界变化同步作出辅助量大小调整，还可为机器人配以合适的生物信息检测系统，实现生物反馈控制，以提高康复效果。肌电生物反馈在康复机器人控制系统中的应用比较广泛。但研究表明，使用机器人步态训练设备进行辅助步态训练时，仍需要治疗师适当的辅助训练指导，尤其是矫正下肢的关节力线、力矩，使其与正常步行周期接近，以达到最优化效果。我国哈尔滨工业大学研究的采用AVR单片机的机器人控制系统，成本低，易于产品化。但也存在重力平衡、机器人与患者肢体的干涉等问题。有研究表明．在机器人辅助下，患者行走中骨盆和下肢的活动自由度受到限制．这使得肌肉的运动发动模式与正常人不一样，且缺乏适应外界环境变化的反馈控制策略，为以后这类助行器的商品化研究指明方向[6] 。
2.智能康复训练装置的发展趋势
康复机器人的需求缺口逐渐增大，同时，国民收入的增长和居民医疗保健意识的增加，现在的康复治疗水平已经不能够满足民众需求。所以，康复机器人行业的发展有非常大的空间。随着互联网技术的发展，康复病人从临床到康复的转诊将会全面实现信息化，各个医疗机构之间实现信息共享，病人可以在三级康复医院之间流畅转诊，这也将为我国未来实现FRGs预付制打下基础。甚至以信息技术实现远程康复指导，以解决部分康复医疗资源紧张的问题。
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