虚拟交互技术在康复机器人中的应用

世界范围内有数量庞大的卒中患者群体，大多都存在认知功能障碍。虚拟现实技术因其优秀的人机交互性，在康复领域有广泛的应用前景。结合虚拟现实技术的康复机器人在神经治疗上效果显著。本文从虚拟环境、人体信息采集、虚拟环境中的信息反馈三个方向，介绍了VR技术在康复机器人中的应用形式，同时总结了此技术应用的发展趋势，这为相关领域的研究工作提供新的思路和方法。

科技的快速发展，提高了人们对生活质量的追求，大众越来越重视术后的肢体功能恢复。全球范围内，人口老龄化已成为突出的热点问题，并且脑卒中、老年痴呆等退行性疾病常发生在老年群体，大多数患者存在肢体运动障碍。面对庞大的病患群体，传统康复手段中患者与治疗师间一对一的治疗方式已经不能满足需求，早期康复治疗直接影响患者术后康复效果。康复机器人一方面解决了医院医疗资源有限的困扰，另一方面降低康复治疗的成本，提高治疗效果。广义上的康复机器人包括功能康复、康复治疗与复合功能三大类[1]。按照肢体训练部位差异，康复机器人可以分为多体位全身式康复机器人、上肢康复机器人及下肢康复机器人三种类型。按照运动方式，分为牵引式康复机器人、悬挂式康复机器人及外骨骼康复机器人三种形式[2]。

近几年，随着VR 技术的快速发展，康复机器人与虚拟现实结合的新范式已成为热点研究。虚拟现实技术是卒中康复过程中的重要辅助技术，虚拟康复训练利用神经生物学的原理，通过视觉反馈对中枢神经刺激，调动肢体恢复机制[3]。传统的力反馈康复机器人虽然可以实现患者与机器人的交互，但不能充分调动患者的积极性，而应用VR 技术的康复机器人却可以实现与患者实时多信息反馈，可以减少患者使用机器人时的心理障碍，提高康复治疗的效果。

2. 虚拟现实技术介绍 虚拟现实技术具备沉浸感、想象性及交互性的特征。VR 是通过计算机创建虚拟环境，结合三维定位、传感器、计算机仿真及人工智能等技术。

使用者通过虚拟代理在虚拟环境中进行相应的操作， 视觉、触觉等多信息反馈系统可以增强使用者的临场感，产生身临其境的感觉。