• CN:11-2187/TH
  • ISSN:0577-6686

机械工程学报 ›› 2021, Vol. 57 ›› Issue (5): 1-18.doi: 10.3901/JME.2021.05.001

• 机器人及机构学 •    下一篇

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膝关节术后康复训练机器人研究综述

姚玉峰1,2, 杨云龙1, 郭军龙1, 裴硕1, 孙立宁1,2   

  1. 1. 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室 哈尔滨 150001;
    2. 威海经济技术开发区天智创新技术研究院 威海 264209
  • 收稿日期:2020-03-02 修回日期:2020-08-24 出版日期:2021-03-05 发布日期:2021-04-28
  • 通讯作者: 郭军龙(通信作者),男,1988年出生,博士,讲师。主要研究方向为轮式移动机器人接触力学建模和医疗康复机器人。E-mail:junlongg@hit.edu.cn
  • 作者简介:姚玉峰,男,1978年出生,博士,教授,博士研究生导师。主要研究方向为数字化医疗装备及康复机器人。E-mail:yufeng.yao@hit.edu.cn;杨云龙,男,1990年出生,博士研究生。主要研究方向为生物力学建模及医疗康复机器人。E-mail:yangyunlonghit@163.com;裴硕,男,1994年出生,硕士研究生。主要研究方向为膝关节假体仿真建模。E-mail:pluntzzz@163.com;孙立宁,男,1964年出生,博士,教授,博士研究生导师。主要研究方向为纳米级微驱动及微操作机器人、工业机器人、医用机器人、智能服务机器人。E-mail:lnsun@suda.edu.cn
  • 基金资助:
    山东省重大创新工程资助项目(2017CXGC0920)。

Review of Research on Knee-postoperative Rehabilitation Training Robot

YAO Yufeng1,2, YANG Yunlong1, GUO Junlong1, PEI Shuo1, SUN Lining1,2   

  1. 1. State Key Laboratory of Robotics and System, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001;
    2. Tianzhi Institute of Innovation and Technology, Weihai Economic and Technological Development Zone, Weihai 264209
  • Received:2020-03-02 Revised:2020-08-24 Online:2021-03-05 Published:2021-04-28

摘要: 膝关节术后康复训练机器人(简称康复训练机器人)辅助接受膝关节手术的患者进行康复训练,帮助患者快速恢复膝关节的运动机能,可有效减轻理疗师及患者家属的工作负担,在膝关节术后康复训练中具有广泛应用。在总结膝关节术后运动特征及康复需求的基础上,将康复训练机器人分类成末端驱动式、外骨骼式及其他类型,详述了其设计理念、结构特点、控制策略及康复训练效果的评价系统。分析了当前康复训练机器人存在的问题,以及涉及的关键技术,预测了未来康复训练机器人的发展趋势。

关键词: 膝关节手术, 康复训练机器人, 分类方法, 控制策略, 评价系统

Abstract: Knee-postoperative rehabilitation training robot (rehabilitation training robot in short) is developed to assists patients who undergoing knee surgery for rehabilitation training, help them recover knee-joint's function and reduce the workload of rehabilitation physiotherapists and families, which is widely used in rehabilitation training after knee surgery. The movement characteristics of knee joint and rehabilitation needs after operation are first summarized, and then the rehabilitation training robots are classified into three types (i.e., end-effector, exoskeleton, and other types). The design concept, structural characteristics, control strategies of rehabilitation training robot, and rating system of rehabilitation training effect are also addressed in detail. The existing problems, key technologies, and development trend of the knee rehabilitation training robot are concluded and discussed.

Key words: knee surgery, rehabilitation training robot, classification, control strategies, rating system

中图分类号: