现实版“钢铁侠”:重新行走并不遥远

光山新闻网 采集侠 2022-04-11 10:06:07
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现实版“钢铁侠”:重新行走并不遥远

残障人士穿戴外骨骼机器人行走。 帅梅团队供图

帅梅不止一次听到,有人称呼她为“钢铁侠”。

现实版的“钢铁侠”,或许并不像漫画和电影里那样拥有惊人的力量,但对于截瘫、偏瘫、脑瘫患者来说,帅梅和她的研究团队,没准比超级英雄更“超级英雄”。他们研制的设备,能在一定程度上帮助那些下肢运动功能障碍人士重新站起来。

帅梅是北京航空航天大学生物医学工程高精尖中心博士生导师、研究员,也是北航外骨骼实验室的主任。她与团队一同研发的我国第一个外骨骼机器人,是科技部“十二五”支撑计划、国家自然科学基金、北京市重大科技计划的成果转化项目。

作为我国康复机器人持续原创研发者,这个团队研发的外骨骼机器人,被选为2022年北京冬季残奥会火炬传递及火炬汇集代表,在全世界面前展示了中国科技给残障人士生活带来的改变。

帅梅对中青报·中青网记者说,未来的机械外骨骼,也许还会造福更多的人,发挥更重要的作用。

“一套机器人,装着数百个传感器”

位于北京经济技术开发区经海三路139号的阳光大艾肢体残疾人士康复中心,看起来并不像研究基地或工厂,而更像是一个疗养院。

3月22日,春分刚过,仍感料峭。几位不良于行的患者,“嵌”在大大小小款式不同的外骨骼康复训练机器人当中,装有传感器的机械腿绑缚使用者的下肢,他们在工作人员的帮助下,一步一步,向前行走。

他们是来这里做康复训练的,需要在训练场地不间断地行走,达到“复健”目的。

“这一套机器人,装着数百个传感器。”帅梅说。

她穿行在训练场地,眼前的使用者,有因为训练意外而失去胸以下部位所有知觉的运动员,也有无法控制好下肢、走路步态“不正规”的脑瘫儿童。

帅梅跟每个使用者打招呼,询问他们这一次的康复体验。这位机器人领域的工学教授,眼下看起来,倒更像是一位医生。

“我们确实还需要再学很多医学的东西,幸好我们很快就了解了相关领域需要的医学知识,还得到了北京积水潭医院、国家康复辅具研究中心等单位医学专家的帮助指点。”帅梅说。

她从2003年开始机器人领域的相关研究。

比起“写论文”,她对亲自动手、“做一些对人类有益的产品”更感兴趣。她最早研制的,是一个行走在崎岖不平路面的仿人机器人。他们把障碍物撒到地上去,各种大小,不同高低,凹凸不平,机器人在上面自行判断复杂情况完成行走。用帅梅的话说,要是机器人判断不了复杂路面,它的实用性“基本上就没有了”。

2006年之后,帅梅先是任职于北京航空航天大学自动化学院,目前是北航生物与医学工程学院的研究员。

“中国是人口大国,老龄化问题比较突出,对于健康的需求越来越大,所以我们想在这方面发力。”她和团队开始关注到了健康领域。

自此,帅梅一头扎进了对外骨骼机器人的研究当中。她的一位研究仿人机器人的博士研究生总跟她念叨,说“老师,咱们要是早就研究外骨骼机器人就好了”,帅梅笑着回忆,那位学生“反复念叨了几十遍”。

他们都觉得,外骨骼机器人是一个马上就能为民众带来福利的产品,比起之前的崎岖不平路面机器人,“对社会的贡献会更大一点”。

不过帅梅也觉得,早期的研究还是有意义的,毕竟要是没有前期研究的基础,后续的研究就等于是从头开始,会更加艰难。

帅梅说,研发团队目前拥有5个系列9款不同的外骨骼机器人产品,训练超百万人次。

“他走的汗都出来了,我也看的汗都出来了”

研究团队的攻坚过程历时10余年,至今仍在做进一步研发。实验室里,时不时会有凌晨3点测试的场面。

“搞科研就是这样,到了关键时刻,是停不下来的,就必须得往前走。”帅梅开玩笑地提到,积水潭医院的一位主任,经常被她半夜的电话吵醒。

作为工科人,帅梅见过无数的同行,他们身上都有个共同的特点,就是“看着傻乎乎的”。

“走到你跟前突然一翻眼睛,看你一眼,然后自己就走过去了,不跟你打招呼,因为他根本就没看见人,这是工科人在思考问题。”她笑着说。

她自己也经常处于这个状态,在这种状态下攻克了无数个技术难关。每当解决掉一个卡住团队的技术问题,他们都“特别有成就感”。