現(xiàn)實版鋼鐵俠
今年7月,來自四川自貢的30歲小伙林寒受邀參加央視《機智過人》節(jié)目的錄制,以一名截癱患者的身份,現(xiàn)場展示“成都造”外骨骼機器人如何幫助下肢癱瘓的人實現(xiàn)站立和行走。
2013年,林寒工作時摔傷,雙下肢癱瘓。2015年8月,林寒成為電子科技大學外骨骼機器人的穿戴實驗志愿者,也是唯一堅持至今的人。
同年9月,林寒在全國第九屆殘運會上,借助外骨骼機器人“站起來”,步行完成了火炬?zhèn)鬟f。
三年來,他與外骨骼機器人不斷磨合,進行穿戴測試,反饋問題及需求。因為他的參與,團隊不斷研發(fā)出更加適合截癱患者的設備。
曾經(jīng)/
外骨骼機器人讓他再次站起來
2013年12月,在福州從事工程項目工作的林寒從單位4樓摔下。意外摔傷導致林寒背部脊髓損傷,從肚臍部位以下疼痛感完全消失,雙下肢喪失行動能力。他回憶那是自己最難熬的日子。“像我這種截癱,在醫(yī)學上暫時無法完全治愈。那時覺得自己可能一輩子就這樣了。”
2015年8月,醫(yī)生告訴林寒,電子科技大學研發(fā)出了能讓癱瘓者站起來走路的設備,正在醫(yī)院招募穿戴實驗者。在林母和醫(yī)生的鼓勵下,林寒第一次穿上了外骨骼機器人。這是自林寒受傷后,第一次真正實現(xiàn)把雙腳放在地面上站立、行走。
而更神奇的是,2015年9月12日,全國第九屆殘運會暨第六屆特奧會開幕式上,林寒作為火炬手,借助外骨骼機器人成功從輪椅上站起來,一步一步,用雙腳完成了火炬?zhèn)鬟f。那一刻,讓所有人興奮、動容,更是讓無數(shù)截癱患者看到了希望。
背后/
當志愿者與機器人磨合近3年
在8月11日央視播出的節(jié)目《機智過人》中,林寒穿戴外骨骼機器人后如同“鋼鐵俠”一般。而在這背后,蘊藏的是林寒與這套設備相處的近3年時光。
8月21日上午9點,在布法羅機器人科技(成都)有限公司的實驗室內(nèi),林寒正在穿戴外骨骼機器人,準備開始新一天的康復訓練。布法羅機器人科技(成都)有限公司由電子科技大學機器人研究中心程洪教授創(chuàng)立,讓林寒自如行走的這款外骨骼機器人,正是由程洪的團隊研發(fā)。從2011年起,程洪團隊便開始了對外骨骼機器人的研發(fā),2015年成功實現(xiàn)設備在截癱患者身上的穿戴測試。而林寒,就是團隊選拔的第一批穿戴志愿者之一,也是唯一堅持至今的人。
林寒面前的這套第三代外骨骼機器人,采用航空鋁材,紅色外殼,高約1米,重約23公斤,是林寒長久穿戴習慣的“老伙計”。穿戴時,林寒先用手臂的支撐力量,將身體從輪椅挪到穿戴設備專用的凳子上,再用手把雙腳放進智能鞋里,然后把腹部、腿部、腳上的綁帶分別系上,兩臂套在一雙拐杖上,才算完成對機器人的穿戴。
通過控制拐杖上不同的按鍵組合,接收到指令的機器人帶動林寒起身、站立,然后配合拐杖的支撐,帶動林寒邁步向前走。“根據(jù)人體邁步行走的習慣,我們設定機器人每一步都是恒定的距離,大約是20厘米。每一步的啟動,都由使用者自行控制。這套設備雖然很重,但實際上操作時,力量沒有加在使用者身上,反而是需要設備發(fā)力來帶動使用者的身體。”研發(fā)團隊成員徐發(fā)樹說道。
感謝/
“感謝研發(fā)團隊,也感謝像林寒這樣的志愿者”
相比下肢截癱者,徐發(fā)樹說,正常人使用外骨骼機器人感覺是不同的,成都商報記者現(xiàn)場也體驗了一把,但在穿戴和行走時都不如林寒連貫。體驗穿戴機器人的記者表示,有點不適應,自己腿部無需使勁,完全跟著設備而動。
“一般來說,截癱患者想要自如使用這套設備大約需要15天的訓練時間,但也因人而異。像林寒屬于情況較好的,他的截癱位置沒那么高,上肢、胸部、腰部可以動,就能較快適應設備。”徐發(fā)樹介紹道。
“我們團隊研發(fā)外骨骼機器人的初衷是幫助截癱患者重新站立、行走,讓他們重拾生活的自信,研發(fā)出來的每個新特性都需要他們的穿戴測試,檢驗是否達標,同時聽取他們的反饋及需求。正是有他們的參與,才讓設備不斷優(yōu)化完善。”
徐發(fā)樹說,在第二代骨骼機器人研發(fā)出來后,經(jīng)過實驗正常人可以穿戴,但截癱者穿戴有些不便。于是,他們根據(jù)截癱者的體驗反饋,研發(fā)出第三代便于截癱者穿戴的設備。而如今的第四代,正是基于截癱者希望行走更加連貫、自然的需求,實現(xiàn)了通過傳感器自動識別人體運動意圖,從而向機器人傳達邁步、上下樓梯等指令。這樣一來,行走就更快、更流暢。
“外骨骼機器人的研發(fā),我想需要感謝兩撥人。一方面是研發(fā)團隊,是他們推動了科技的進步,為人類生活帶來改變。另一方面應該是像林寒這樣的志愿者,感謝他們長期的穿戴測試、反饋、建議,讓我們不斷研發(fā)出更加適合截癱患者的設備。”徐發(fā)樹說。(記者 趙瑜 攝影記者 王效)