中科院研发新型柔性手部外骨骼 助力中风患者康复
轻量化设计结合仿生肌腱驱动 实现灵巧拇指运动
中国科学院沈阳自动化研究所的研究团队成功研制出一款混合式柔性手部外骨骼装置。该设备融合柔性连杆与肌腱驱动软性手套,可有效辅助中风患者进行自主康复训练,也可作为手功能障碍患者的日常辅助工具。
▲ 软性手部外骨骼由三部分组成:可穿戴手套、背包式远程驱动系统及计算机控制系统。(图片来源:截图)
该外骨骼系统包含三大模块:重量低于200克的可穿戴手套、通过肌腱管驱动手套动作的背包式远程驱动系统(RAS),以及负责规划动作并控制RAS运行的计算机控制系统。
设计基于对人体骨骼肌肉系统及拇指基本运动模式的分析。为实现灵活的拇指运动,需至少两个自由度(屈伸与收展),因此系统采用四条仿生肌腱(屈肌、伸肌、外展肌、内收肌)模拟自然运动。
为减少驱动器数量,设备引入简易滑轮机构实现双向运动控制。该混合结构仅用两个驱动器即可完成复杂的拇指环绕等精细操作,在保证灵活性的同时显著降低成本,更利于临床普及。
实验已在一名偏瘫中风患者和一名健康受试者身上开展。结果显示,该外骨骼能有效辅助患者完成拇指环绕、抓握、捏取、释放及书写等多种康复训练任务,展现出良好的应用前景。

