踝关节是我们身体的关键承重关节,却非常容易在运动、意外或中风后受伤。康复训练对修复受损组织、恢复关节功能至关重要,可以有效地促进踝关节康复,增强韧带弹性和防止关节粘连。但传统人工康复过程漫长且效果难以保持一致。这时,机器人辅助康复就展现出巨大潜力。

相比于康复师,踝关节康复机器人适用于长期、连续治疗,并维持康复效果的一致性。现有的踝关节康复机器人主要分平台式和可穿戴式。平台式机器人能完成更复杂的康复动作且承重能力强,是功能康复的主力。

很多现有设计存在明显短板:有的结构复杂,依赖难以加工的弧形连杆或昂贵的球铰关节,制造和组装困难;还有的虽然能提供重要的沿小腿轴向的牵引治疗,但需要额外复杂的调整机构,或者把沉重的电机装在活动部件上,影响响应速度。而在康复原理层面,传统踝关节康复机器人通常根据脚踝的运动特征进行设计,没有考虑康复过程中的拉伸运动。同时,并联式踝关节康复机器人在其工作空间内可能存在奇异位形,影响轨迹规划,降低康复效果,并危及康复治疗的安全性。