班級:奈米三甲 學號:4A014001 姓名:陳姻靜 指導老師:吳敏光 復健機器人 班級:奈米三甲 學號:4A014001 姓名:陳姻靜 指導老師:吳敏光

前 言 隨著醫療科技的進步，相關的醫療儀器也跟著更新，以前面對束手無策的傷勢現在可以依靠醫療器具來進行復健，始之慢慢恢復正常。復健就是將「醫學」與「工程」相結合，經由工程理論及現代科技，應用於復健、醫療、特殊教育、就業的新興跨領域學門。隨著我國人口平均壽命不斷地延長，死亡率亦急遽降低，導致社會人口逐漸邁向高齡化的趨勢。這個趨勢導致殘障人口、老人病患及慢性病患也逐漸增加，所以為了因應這個現象，復健儀器不再限制於受傷所需，也逐漸演變成可以讓行動不便的人是使用的工具。

何謂復健醫療? 復健醫療是針對身體失能者，所延伸出來的醫療方式。最早見於美國1910年代後，當時世界歷經二次世界大戰，產生許多傷兵，為了協助傷兵因戰爭導致的身體失能，利用殘餘肢體功能，發揮最大效能，藉以提升生活自理能力為目標。早期此領域較偏重於利用工程及科學原理去設計、製造或選取適當的輔助性或功能性加強器具，來改善殘障病患之肢體功能障礙。後期，醫學界立足於前述工程之發展基礎上，將復健工程擴展為更符合臨床需求之科技。

外骨骼機器人 人體下肢外骨骼是在人的控制下負重行走，人提供思維、判斷、決策和控制能力，外骨骼發揮其強壯的承載能力，人機合一，協調合作，共同完成負重行軍、偵查、單兵作戰等任務。因此，它應包括外骨骼腳、行走跨步的兩條腿、實現轉身的腰部、托放行李的後背架，以及實現控制的能量控制單位等部分。

HAL

簡介 HAL混合輔助肢體是世界上第一個電子人型機器人，其中一個配戴者的身體機能能得以改善，支持和加強。身穿HAL的導致融合”人”，”機”和”信息”的。HAL幫助一個殘障人移動，使他或她施加更大的電機的能量比平常多，HAL也被認為是能加快大腦的神經的運動學習系統。

結構設計及功能 腳底板與腳踝: 貼合身體的形狀，實現統一性和耐磨性。腳底板具有大量軟質材料於 其中，使之較舒適。 腳底板與腳踝: 貼合身體的形狀，實現統一性和耐磨性。腳底板具有大量軟質材料於 其中，使之較舒適。 支架:具有廣泛的調節元件，以適應配戴者的小腿及小腿的長度，在髖關節寬度的不同，支持多種同時在腳的大小的差別。可以以這樣的方式被保持為通過調節機制無縫包裹穿戴者的身體。 控制器:可以自由地卸下時，操作而感到靠近穿用者的運動，以及用於方便地操縱所有如確認該啟動-停止，結構的改變，和操作狀況。

作動方式-01-THINK 當人的身體，他或她首先想到的關於他或她的大腦的運動，通過思考表示”我想走”。大腦傳遞必要的信號需要通過神經的運動肌肉。

作動方式-02-SEND 在健康的身體，每塊肌肉能夠接收來自大腦發往它的信號病如預期一樣強烈而快速移動。

作動方式-03-READ 通過在皮膚表面的大腦洩漏發送到肌肉，非常微弱的信號的信號，稱為”生物電信號”，能夠通過僅將所述最初開發的探測器表面上的配戴者的皮膚，以讀生物電信號。

作動方式-04-MOVE 按照運動，控制它的動力裝置，此功能可以協助配戴者的運動，因為他或她打算發揮更大的力量。

作動方式-05-FEEDBACK 移動人體的機制並沒有結束，只有移動的肌肉。大腦確認人體是如何提出什麼樣的信號，當HAL以適當協助的”走”的動作，感覺:我能走路了”被反饋到大腦，通過這種手段，大腦變得能夠學習到發射必須信號為”走”漸漸的方式。

雷克斯(REX)

簡介 雷克斯仿生集團有限公司（雷克斯仿生集團）是在機器人外骨骼的全球技術領先（REX）。與眾不同的是，REX提供獨立的流動性，採用了先進的機器人技術，定制設計的機電致動器，精密工程，以及專門網絡系統輪椅使用者和其他行動不便的人。REX的主要區別是，它被設計從一開始就提供流動性，非臥床輪椅使用者，而不是作為一種手段，使其他適合個人解除超生理負荷，增強耐力的能力或流動性援助走路的拐杖。

技術 雷克斯仿生機器人外骨骼，稱為力士，是由行動不便的用戶走，側身移動，轉身和去向上和向下的步驟戴在下肢。REX是複雜的，但簡單的使用和操作。用戶轉移到REX在坐姿並且該裝置由一系列下肢支具，肩帶和線束內的支持。一旦固定用戶控件REX帶有控制面板和操縱桿。REX的電源是由內建的可更換電池組提供。

特點 REX 100%的自我配套: 沒有框架，沒有拐杖，沒有壓力。站立和行走的所有好處，但對肩部影響最小和免提。我們明白，輪椅使用者，保護他們的肩膀的健康是很重要的，為的就是用自己的雙手的能力，工作，畫畫，烹飪，或擁抱。 坐，立，行走及迴轉用簡單的操縱桿控制: REX有29個板載處理器和​​REX康復有27個;提供安全，舒適，方便，實用帶著絲絲聯繫。 穩定性和安全性是最重要的: REX是專為在每個位置上最大的穩定性。即使在電源關閉而站立，力士將不會有任何不太穩定。REX是建立在符合所有相關安全標準。 REX的設計是安全和舒適: 有四個雙拴腿帶，上部具，和腹部支撐，安全簡單卻營養豐富。特別設計的袖口按住雙腿緊緊的，但不會造成壓力點。REX是從醫院等級的材料，包括低過敏性，緩解壓力泡沫填充，防止受壓部位的形成構造。 REX是方便的:由充電，更換電池，REX可以走兩個多小時充一次電，並且由於REX的設計是內在穩定的，它不會站立時使用任何力量。

LOKOMAT

簡介及作動方式 Lokomat這台全自動機器人步態訓練儀主要由步態矯正器、先進的體重支援系統和跑步機台組成。不同於一般跑步機的是，坐輪椅的患者能通過一條斜坡道被護送到跑步機臺上並且容易被置於Lokomot 系統中，加上由電腦控制模擬生理步態模式的機器人步態矯正器來輔助移動患者的雙腿，電腦並能精確地控制跑台的速度使之與步態相一致，而其電控體重支援系統可以提供持久精確的體重支援。方便的操作介面讓治療師很容易操作Lokomat系統，依不同患者的需要來調整訓練參數(如體重支援的重量、步行速度、導引力等)。Lokomat是可以方便給患者評估和給予訓練進程，又可以廣泛採集訓練資料，以達到高效的治療和研究目的。

特點 機器人步態矯正器帶動患者的腿部在跑步機上運動，得以給予病患大幅度的步態訓練。  步態模式和導引力可根據患者的需要進行調整，以將功能訓練最優化。比傳統的減重步態訓練取得的進步更快，比在跑臺上治療師的人工操作患者雙腿的訓練進步的更快。 通過視覺化的反饋訓練—電腦遊戲，提高患者訓練的興趣和動力。 大大減輕了治療師的體力勞動強度，且單一個治療師操作患者的步態運動訓練也很容易被監控和評估。 評估工具使患者的進步可以得到簡單和可重複的測量。

REWALK

簡介 ReWalk 外骨骼是包括與動力化的行程的一個輕的便攜的訴訟允許膝蓋和臀部移動的一個唯一地給予專利的設計。 它是電池操作的為整天使用並且是由機載計算機和運動感測器控制的。這個系統感覺在單個的重心的細微的變化上觸發每個步驟和允許功能走。

技術 該REWALK骨骼服採用專利技術的電動腿部力量膝關節和髖關節的運動。電池供電的全天使用，ReWalk是由機載計算機和運動傳感器控制，恢復自我發起的行走而無需繫繩或開關，開始步進。ReWalk控制使用的重力，模仿自然的步態中心的微妙變化，並提供功能性步行速度運動。上體的前傾，由系統，這將觸發第一步驟感測。重複體移位產生的一系列步驟，讓自然，高效的行走。該ReWalk也坐，站，允許轉向並具有爬上和爬下樓梯的能力。用拐杖支持，你可以走並與他人在診所或在城市街道說話的眼睛對眼睛，你也可以瀏覽斜坡和崎嶇地形。

工研院復健機器人

簡介 復健機器人主要是利用機器手臂拉動下肢，體重八十公斤以下、身高一百四十到一百八十公分的患者，都可以使用；機器人可依病人腿長及關節極限活動度設定，進行抬腳、彎曲、推拉等復健工作。

原 理 優缺點 利用機器手臂和電腦設定，抬動患者下肢踝關節、膝關節和髖關節，取代人力進行復健 優點：可針對個人肌耐力、肌張力、關節極限活動幅度設定，有感應器可偵測病患肌肉痙攣 缺點：不適合中風太久、肌肉緊張度高的病患

結 論 隨著時代的進步，從普通的復健機慢慢演變為可以配合人體進行復健的復健機器人，復健器具不單單只能使用在傷患身上，已可使用在老人下肢行動不方便、運動傷害需要復健的人身上，有些器具可以用於加強人體部分，使之更強健，不易老化。

參考資料 工研院http://www.appledaily.com.tw/appledaily/article/headline/20060327/2496868/ REWALK http://www.news-medical.net/news/20121212/6796/Traditional-Chinese.aspx http://rewalk.com/technology/ LOKOMAT http://emilychlee.pixnet.net/blog/post/40004734-lokomat%E5%85%A8%E8%87%AA%E5%8B%95%E6%A9%9F%E5%99%A8%E4%BA%BA%E6%AD%A5%E6%85%8B%E8%A8%93%E7%B7%B4%E8%88%87%E8%A9%95%E4%BC%B0%E7%B3%BB%E7%B5%B1 REX http://www.rexbionics.com/why-rex/ http://www.rexbionics.com/why-rex/technology/ HAL http://www.cyberdyne.jp/products/LowerLimb_medical.html http://www.cyberdyne.jp/products/pdf/HAL(NON-MEDICAL)_CYBERDYNE.pdf