1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 研究背景

截至2017年底，我国60岁及以上老年人口有2.41亿人，占总人口17.3%。由于计划生育政策的实施及人口寿命的大大延长，中国于2004年就已经老龄化社会，预计到2050年，人口老龄化水平将提高到30%以上，平均每三个人就会有一个老年人。与此同时，由脑卒中、脑外伤、脊髓损伤等原因造成的残障人口迅速增长，我国每年新增约300万，并持续以8.7%的速度增长，至2030年，我国脑卒中患者将超过3000万。此外，我国各类残疾人总数超过8500万，其中肢体残疾人口超过2400万。大量的患者、失能者和老年人需要康复和辅助器具，但是目前我国的康复医疗资源非常有限，而且集中分布在大城市。国内普遍采用的康复治疗方法主要是医护人员借助简单器械带动患肢进行护理，需要消化大量的人力，且存在康复周期长、康复效果差、无法对患者的康复效果做出评估等问题。康复机器人与智能辅助系统的研究和推广应用有望缓解康复医疗资源供需矛盾，提高肢体损伤患者和老龄人群的生活质量，并带动一系列产业发展，增加就业机会，促进社会和谐，因而具有重要的意义。

康复机器人与智能医疗辅助系统已经成为国内外机器人领域的研究热点。机器人领域最具影响力的国际学术会议包括icra（ieeeinternational conference on robotics and automation）、iros（ieee/rsjinternational conference on intelligent robots and systems）等都设置专题对康复机器人与智能医疗辅助系统进行研讨；此外，机器人与自动化学会ras（ieeerobotics and automation society）和医学与生物工程学会embs（ieee engineeringin medicine and biology society）每两年共同举办一次康复机器人国际会议，康复机器人与智能医疗辅助医疗系统是其核心议题。

康复机器人是辅助患者完成康复训练内容，并能向医护人员和患者反馈信息的辅助康复治疗设备。机器人辅助人体带动患肢完成多种运动功能的康复训练，使患肢逐渐恢复运动功能。根据患者病情的不同，机器人可以提供临床上所需要的被动训练、助力训练以及主动训练等多种训练模式。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 设计的基本内容和目标

坐/卧式康复机器人在训练过程中，患者的上肢保持不动。通过采集到的位置、力矩信号或者肌电信号，在不同康复阶段，采用不同的控制策略，为患者提供不同的训练模式，提高康复效果，减少人力消耗，并评估患者的康复情况。

因此，坐/卧式康复机器人应具有以下特点：1）在不同的康复阶段为患者提供相应的训练模式；2）在机器人上设置一些传感器，为患者和治疗师提供反馈信息，以便对康复效果进行客观评价；3）在进行主动训练时能够准确的识别人体运动意图；4）由于机械臂与人体下肢绑定在一起，对机械臂的控制应当具备一定的柔顺性；5）设置相应的限位开关保证装置安全可靠，具备一定的耐用性。

要想实现以上特点，有以下几个方面需要进行研究：1）学习康复治疗的机理以及康复机器人的研究意义；2）下肢康复机器人的电气控制结构；3）下肢康复机器人、人机系统的动力学建模及人体意图识别；4）基于表面肌电信号的人体运动模式识别方法；5）仿真及人体实验。

3. 研究计划与安排

第二周 熟悉掌握基本理论，完成英文资料的翻译。

第三周 提交开题报告初稿，提交外文翻译。

第四周 开题答辩，提交开题报告终稿。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 李峰. 下肢康复训练机器人主动控制的研究[d]. 上海大学, 2014.

[2] 胡进, 侯增广, 陈翼雄, 等. 下肢康复机器人及其交互控制方法[j]. 自动化学报, 2014,40(11):2377-2390.

[3] 孙洪颖. 卧式下肢康复机器人研究[d]. 哈尔滨工程大学, 2011.