踝关节康复机器人研究进展

脑卒中具有发病人群数量多、致残率高的特点，给社会和患者家庭带来极大的痛苦。踝关节作为人体远端关节，康复效果对生活质量具有重要影响。而传统人工辅助康复治疗的方式，人力成本高，患者的康复训练效果与治疗师的经验密切相关。康复机器人具有运动准确、稳定性好、训练均一性可控等优点，具有良好的应用前景。国内外研究者已经在康复机器人领域开展了大量的研究工作。本文对近几年来国内外踝关节康复机器人的机械设计和控制策略的研究现状进行了较为详细的分类研究，机械设计研究分类为穿戴方式、驱动方式和结构，控制策略研究分类为导纳控制、阻抗控制、轨迹跟踪控制和人机交互等，并分析了发展趋势和所面临的挑战，最后对踝关节康复机器人研究现状进行总结。

据世界健康卫生组织统计报告发表文章指出， 脑卒中已普遍存在于老龄人群中， 其致残率高达75%， 其中重度致残者达40%以上，80%~90%的幸存患者康复后会出现偏瘫后遗症[1]。随着科技发展和社会进步，康复机器人应运而生。康复机器人治疗效果稳定，能客观的评价患者恢复情况、与患者之间产生良好的交互等优点得到了患者的肯定。

据康复医学杂志调查报告指出：偏瘫患者在发病三个月内为康复黄金期，由于以人工训练为主的传统康复手段已经满足不了当前偏瘫患者的需求，80%的患者没有得到及时的康复，使得偏瘫患者康复后产生一系列的偏瘫后遗症。治疗师康复临床经验之间存在差异和患者与治疗师之间“一对一”治疗方案使得负担过重，而且治疗师缺乏客观的评定患者所需的治疗量化的方法，主观的经验限制了治疗效果。

为了解决这些问题，许多科研机构和院校提出和研制了康复机器人来代替治疗师的一些治疗操作，这样不仅解决了内需和减轻治疗师负担，而且为患者提供了稳定、有效和精确的康复训练[2]。

现代的康复治疗手段包括神经促进技术、平衡训练、步行训练、转移训练、肌力训练、日常生活活动能力训练等方法。随着工业机器人的出现和发展，研究者们在康复医疗领域研究出了各种各样的康复机器人，康复机器人集合康复医学、机器人学、控制学、人工智能学等学科知识，模仿治疗师康复手法用于帮助患者进行康复训练等各种较复杂的动作，来达到康复的目的。康复机器人能够长时间精准帮助患者进行康复训练， 且不会“疲劳”。

设计者编程程序使其能够完成各种不同的训练模式如：主动训练、