电子科大外骨骼机器人亮相全国残运会开幕式

9月12日，在全国第九届残运会暨第六届特奥会开幕式上，以轮椅为伴的小伙子林寒站在了舞台上。他穿着外骨骼机器人系统，缓步前行，将残运会圣火传递给下一个人。奇迹般的场景让全场爆发出了雷鸣般的掌声。

外骨骼机器人系统是电子科大机器人研究中心自主研发的典型生机电一体化系统，可实现助行、康复训练和助力功能。机器人此次亮相残运会，体现了科研助残的意义，为更多残疾人带来希望，引发人民网、川报观察等媒体的深入报道，广受好评。我校校长李言荣、副校长曾勇到残运会现场慰问机器人研究中心研发团队，对外骨骼机器人的研发成果给予肯定。

科技助残：多位残障人士穿上“外骨骼”，自如行走，重拾生活信心

“这样的体验太棒了！”26岁的林寒激动地说。他一年多以前不慎从4楼摔下，胸11的脊髓不完全损伤，下身瘫痪。听说电子科大外骨骼机器人后，林寒积极申请试用。测试第二天，他就能很好地使用外骨骼机器人，重新找到了行走的感觉。现在，林寒已经实现“人机合一”，自如地站立、原地转弯、平视行走。他重拾生活的信心，恢复了原有的乐观开朗的性格。

多位体验者对外骨骼机器人都给予好评，省十二运会田径项目女子三级跳远金牌获得者唐小红、17岁的修车师傅潘永宏不幸致残，他们说“以前辅具绑在身上很硬，膝盖不能弯曲。外骨骼机器人柔性、人性化，又很智能。”唐小红希望在科技助力下，继续飞翔的梦想。

在受到残运会组委会邀请后，电子科大机器人研究中心与八一康复医院积极联系，多位残障人士报名参加。林寒成为了点燃圣火的幸运儿。“我们将继续与八一康复医院开展合作，让更多的残障人士体验到高科技的助行工具。同时，也通过他们的信息反馈，把机器人做得更舒适、更人性化。”电子科大机器人研究中心执行主任程洪教授说。

神奇装置：生物智能+机器智能，达到国际领先水平

外骨骼机器人究竟是一种什么神奇的装置呢？程洪介绍说，拓展人的体能是人类的梦想，而“站起来”是截瘫患者永远的梦想。外骨骼机器人是复杂的人机混合智能体，利用机器人增强或弥补人体的运动功能。

程洪举例分析说，UESTC外骨骼机器人AIDER系统是典型的生机电一体化系统，首先通过外骨骼传感器（EEG/EMG/IMU）感知人体运动意图，如站立、坐下或行走，把信息迅速传递给计算机，通过控制模块传达命令，从而实现电驱关节、机械连杆、智能鞋、腰部支撑及绑缚附件高效运转，辅助使用者自如行动。“该系统将生物智能与机器智能有机融合，可大大增强和恢复人体的运动功能。”

电子科大机器人研究中心对外骨骼机器人的研究达到了国际领先水平。研究团队在外骨骼机器人研究领域已经发表20篇具有国际影响力的学术论文，申请国家发明专利30项，并参与了国际标准ISO/TC199《人机交互中的数据安全》的制定工作。比如团队的博士生黄瑞撰写的学术论文“Interactive Learning for Sensitivity Factors of a Human-powered Lower Exoskeleton”（下肢助力外骨骼机器人灵敏度因子的交互式学习算法），被国际机器人顶级会议2015年IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS 2015)录用。

研发经历：自主研发，实现从0.0版到3.1版

在残运会开幕式上亮相的红色“外骨骼机器人”是机器人研究中心研发出的最新版本，而这之前中心经过了从0.0版到3.1版本的艰难研发过程。

林西川博士是“外骨骼机器人”研发团队的核心成员之一。他介绍说，“最初我们就确定了以帮助截瘫患者为研发目标，只不过具体应运于哪一类截瘫病患并没有确定。”2010年个人助行版“外骨骼机器人”研发项目正式启动，经过四年的研发，2014年2.1版的外骨骼工程样机实现了基于嵌入式系统的完全独立的助力行走功能，并加入了智能肘杖辅助功能。“我们希望设备能够识别用户的意图，让机器人和人配合协调并确保安全使用。”

“整个‘外骨骼机器人’的核心技术，在我们准备开始这个项目的时候是一片空白，没有任何的参考，只能通过自己对外骨骼功能的理解，来一步一步地搭建起完整的系统平台和核心算法。”谈及关于“外骨骼机器人”研发技术的专利问题，林西川说都是从0开始走到了今天。“外形看上去和国外的同类设备相似，但机械设计、电动设计、软件以及算法等都是我们自主研发的。”

“和国外相比，电子科技大学的‘外骨骼机器人’最大的优势是完全的自主研发。我们仅用了5年时间就实现了在真正病人身上的穿戴测试，并开始进入临床阶段。这个周期是国外几大著名外骨骼机器人研发周期的三分之一甚至六分之一。”林西川说。

用途广泛：机器人满足“刚需”，引领产业风潮

据介绍，外骨骼机器人的用途非常广阔。残运会上展示的是它的第一项功能，帮助残疾人、老人等自如行走，进而正常生活。“在国内康复市场上，这一块存在研究空缺。将来针对老人身体的个别病症，我们会对此进行一些‘模块化’的研发。比如只做服务于踝关节或者膝盖的‘外骨骼设备’。”林西川说。

不仅如此，外骨骼机器人还可以辅助中风、脑瘫患者进行康复训练，让他们在运动中刺激神经康复。它还可以在体育运动和军事中大显身手。程洪教授说，穿戴上外骨骼机器人，可减轻几十斤的重量，缓冲膝盖压力。“它对登山等运动爱好者也是一个福音。”在军事方面，外骨骼机器人可帮助单兵负重最高达90公斤，还能实现战地救援。

“在三五年间，外骨骼机器人必将兴起一场产业界的风潮。”程洪对此很有信心。他说，以前也有可穿戴设备，但外骨骼机器人解决了实际问题，满足了刚需。电子科大机器人研究中心正在自主基础研究成果和技术上进行外骨骼机器人的产业化。