迈步机器人:用AI和物联网赋能外骨骼康复机器人,助力康复场景下沉

你可以想象,你拿着一双很长、很重的筷子夹花生,花生不仅夹不起来,而且还会花费很大的力气。传统的刚性驱动器就是这样的一双筷子。而柔性驱动器就比如灵活的手指,可直接拿起花生。深圳市迈步机器人科技有限公司(以下简称“迈步机器人”)创始人兼CEO陈功以此举例解释了其康复机器人的核心技术——柔性驱动器。

迈步机器人的核心产品BEAR-H1 外骨骼康复机器人采用了柔性驱动器作为输出,拥有带动力的 6 关节(双侧髋、膝、踝),和髋部旋转辅助关节,可实现自然步态。

据了解,该公司自2016年9月由海归博士团队和资深机器人行业从业者创立,经过两年半的发展,研发团队由最初的三人(联合创始人陈功、胡峰和叶晶),扩张到现在的50余人,申请和授权专利已达73项,并且连续两年获得清科最具投资价值企业50强,国家高新技术企业。2018年,创始人陈功还获得了福布斯U30创业精英的称号。

迈步机器人是怎样快速发展的?其核心的竞争力是什么?在我国康复产业发展的初期阶段,该企业是如何助力康复场景下沉的?带着这些疑问,动脉网(微信:vcbeat)专访了迈步机器人创始人陈功,听听他的答案。

预测人体意图的外骨骼康复机器人

据动脉网文章《数十亿康复市场待激活,数十万人才缺口期待“钢铁侠”,外骨骼机器人何时能落地?》显示,外骨骼这一形态的机器人主要针对脑卒中、外伤或术后神经损伤所致肢体功能障碍患者,帮助截瘫或偏瘫的病人恢复上肢机能或下肢行动能力。

“帮助”不等于“代替”。传统的康复机器人往往代替人运动,这是康复机器人领域的为人诟病之处。陈功告诉动脉网,“代替”还是“帮助”是由“力控”决定的。康复训练是要求患者自己用力,患者自主驱动其肌肉,就像理疗师帮助患者训练一样。

陈功告诉动脉网,传统的工业机械臂(刚性驱动器),追求的是极高的位置精度,而其力控的性能就比较差。而迈步机器人的外骨骼康复机器人为了保证力控,每个关节(下肢机器人共六个关节,包括双侧的髋、膝、踝关节)处都采用了一个柔性驱动器,可在每个关节输出不同的力,帮助患者主动训练。

“如果不施加助力,患者走的就非常不好。如果施加一点助力,患者走路状态就会提升一点。助力等级是可以调节的,我们的机器人是体现这样一种助力概念。”陈功告诉动脉网,迈步机器人现在有一套算法:机器人开始给的助力不大,让患者主动行走,同时采集患者的行走轨迹。然后,将真实姿态和正常模板进行对比,得出患者的异常程度。机器人根据患者异常程度,自主决定给出多大的助力。

迈步的康复机器人除了可以判断出力度的大小,还能通过其传感器配合运动学模型来预测患者行动意图,比如患者想走还是想停?走的快还是走的慢?走平地还是走楼梯?等等。

机器人+AI+物联网,助力康复场景下沉

5G商用号角已经吹响,5G人工智能物联网,正在时代的路口交汇,注定会携手同行。迈步机器人借5G春风,将人工智能物联网嵌入自己的智能康复体系。

人工智能,首先可以提升机器人的智能化程度,帮机器人“变得更聪明”。增强机器人在监测人体意图方面的敏感性,并提供更完善的解决方案。其次,迈步机器人希望利用AI,做一套对人的运动情况和病情的评估体系。由于目前患者的情况都是由医生根据临床医学的一些量表做判断,迈步机器人希望找到其映射关系,通过机器人量化传感器,进而建立一套评估体系,对病人的身体情况作出评价。

在评估体系方面,迈步机器人会在病人接受治疗的过程中采集机器人上的数据,同时采集医生给患者做临床方面的评价。然后将两组数据对比,找到其内在关系,进一步给患者作出综合评价。

评估体系建立后,迈步机器人的应用场景就可以进一步下沉。首先在一些康复不发达的地区,医生资源短缺,迈步的康复机器人就可以给出诊断结果,减轻医生诊断的工作。其次,在评估体系内,机器人会精确记录患者的训练进展。呈现的结果可以让患者和家属有直观的感受。最后,目前国内医生的经验不一,水平高低不同,导致的评估结果不同。迈步机器人评估系统通过统一的评估,减少评估偏差。 

机器人的自主评估,可帮助患者的康复场景逐步从三甲医院下沉到社区、到家庭。而具体下沉的应用场景,还需要医生、家属的监控。因此物联网在此过程中显得尤为重要。 

患者通过机器人进行康复训练,机器人可以根据传感器实时了解患者的情况并提供所需的康复训练。通过物联网系统,医生、患者和家属可以实时了解到患者的身体情况和训练情况,实现远程诊疗和指导。这样可以延长患者接受康复训练的时间,不再受到医院场地或床位的限制,也增加了医院创收的渠道。对患者来说,康复训练更加方便,且训练时间的加长也会带来更好的康复效果。

以柔性驱动器为核心延伸业务

据了解,迈步机器人现在已有五款产品,除了其核心产品下肢康复外骨骼机器人BEAR-H1外,还有助力外骨骼机器人PB-1、TMS导航机器人、手部康复外骨骼机器人、跑台机器人moonwalker。

除此之外,迈步机器人以柔性驱动器为核心技术,也在医疗之外的领域做了一些探索。从去年下半年开始,迈步机器人为物流员研发了一款腰部助力产品。据悉,该产品已在市场上销售。接下来迈步机器也也会在工业、服务业、护理业进行一定的业务探索。

下步规划方面,迈步机器人首先深耕康复机器人本身,继续研发机器人,推进在药监局注册备案的进度。陈功预测,今年年末其下肢康复外骨骼机器人BEAR-H1可拿到二类医疗器械证书。其次,迈步机器人还会继续探索智能康复系统。

据动脉网数据库显示,迈步机器人已于2017年4月完成了联想创投领投的天使轮融资,2018年5月完成了分享投资领投的Pre-A轮融资。据悉,目前,迈步机器人正在进行A轮融资。

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