当前位置:首页 > 财经新闻 > 科学与健康丨机器人成“康复助手”?先学好周期运动

科学与健康丨机器人成“康复助手”?先学好周期运动

2025年09月19日49388

  当前,机器人已经可以完成多种多样的任务,如精准地搬运货物、装配复杂零件,然而想使其“丝滑”完成既定轨迹的周期运动,仍是一大难题。

科学与健康丨机器人成“康复助手”?先学好周期运动
图片来源于网络,如有侵权,请联系删除

  中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统重点实验室的研究团队近日提出了一种全新的轨道稳定学习框架,为节律运动的复制带来了新突破,在机器人辅助的康复训练等场景具有应用前景。相关研究于9月18日发表在机器人领域期刊《国际机器人研究杂志》。

科学与健康丨机器人成“康复助手”?先学好周期运动
图片来源于网络,如有侵权,请联系删除

  周期运动是许多场景中的核心需求,如康复训练时的手臂往复练习、流水线上机械有节奏的协作以及机器人稳定行走等。这类周期运动看似平常,却要求机器人在长时间重复中保持高度一致,这对控制系统、机械结构和环境适应性都提出了更高要求。

  中国科学院自动化研究所研究员、医疗机器人团队负责人侯增广介绍,传统的机器人技能学习方法,需预先编程动作序列,不仅耗时耗力,还限制了机器人在复杂环境中的适应能力。近年来,基于动态系统的示教学习成为热点,机器人通过记录和模仿人类动作来习得技能。

  在此基础上,研究团队引入横向收缩理论,为学习到的动力学系统提供轨道稳定性的理论保障。侯增广说:“这相当于在机器人运动的‘轨道’周围加上一个‘护栏’,无论起始状态如何,机器人都会被‘拉回’到稳定的周期轨道上,从而持续、准确完成周期任务。”

  为将理论落地到机器人模仿学习中,团队通过努力,既保证动力学模型的表达能力,又方便引入稳定性约束。

  模拟测试证明,该方法在平均误差、轨迹偏差程度、形状稳定性等多个衡量机器人“轨迹是否标准”的指标上均取得最佳表现,尤其在长时间运动中能够保持稳定的节律性。

  “机器人周期运动更具潜力的应用场景是在康复训练中。”侯增广说,其稳定、精确的重复运动可以帮助患者进行节律性上肢或步态训练,恢复运动功能和肌肉控制能力。

  在与康复科医生合作的实验中,团队利用光学动作捕捉系统记录了医生引导患者手臂完成的周期康复动作。通过学习这些轨道稳定的动力学模型,机器人可以在执行康复任务时,克服患者动作偏差或外界碰撞等扰动影响,保持标准的康复轨迹。

  “患者需要每天反复完成‘手臂画圈’或‘抬腿摆动’的训练,机器人像一位耐心的康复教练,确保训练效果。”中国科学院自动化研究所研究员程龙说,这将为个性化、可重复的康复治疗提供有效技术支撑。

  策划:陈芳

  记者:宋晨

  统筹:吴晶、孙闻

  新华社国内部出品

【责任编辑:张欣然】
    阅读下一篇:

              扫描二维码推送至手机访问。

              版权声明:本文由财界探秘发布,如需转载请注明出处。

              “科学与健康丨机器人成“康复助手”?先学好周期运动” 的相关文章

              海国志丨美国史上第三尴尬!哈里斯确认特朗普赢得大选

              海国志丨美国史上第三尴尬!哈里斯确认特朗普赢得大选

              图片来源于网络,如有侵权,请联系删除   当地时间1月6日,美国副总统哈里斯主持国会参众两院联席会议,点数选举人票,正式确认前总统、共和党总统候选人特朗普当选总统。图片来源于网络,如有侵权,请联系删除   按照1887年通过的美国《选举计数法》,由副总统兼参议院议长主持国会两院联席会议...

              央行12月末黄金储备7329万盎司 连续两个月扩大黄金储备

              央行12月末黄金储备7329万盎司 连续两个月扩大黄金储备

                中国人民1月7日发布数据,中国2024年12月末外汇储备32023.57亿美元,环比减少635.03亿美元;12月末黄金储备1913.4亿美元,共7329万盎司,连续两个月扩大黄金储备。图片来源于网络,如有侵权,请联系删除   外汇局解读   国家外汇管理局公布2024年12月末外汇储...

              特朗普发布会提出多项惊人战略 多国回应

              特朗普发布会提出多项惊人战略 多国回应

                在海湖庄园举行的新闻发布会上,美国当选总统特朗普在短短一小时内做出了多项令人震惊的声明,并升级对加拿大等国有关主权问题的言论。图片来源于网络,如有侵权,请联系删除   他呼吁用经济手段吸收加拿大为美国的一部分,且不排除使用武力夺取巴拿马运河和格陵兰岛,并要求北约国家将国防开支提高至GDP的5%...

              华尔街知名经济学家:美国国债面临潜在“特拉斯时刻”

              华尔街知名经济学家:美国国债面临潜在“特拉斯时刻”

              图片来源于网络,如有侵权,请联系删除   随着美国最新ISM数据展现经济活动升温、通胀加速的状况,十年期美债收益率再度拉升,迫近4.70%关口,引发美股集体回调。 (十年期美债收益率日线图,来源:TradingView)   这也意味着自从去年9月开始,美联储降息100个基点的...

              收购格陵兰岛、拿下巴拿马运河、夺取加拿大 特朗普展现“扩张欲”引众怒

              收购格陵兰岛、拿下巴拿马运河、夺取加拿大 特朗普展现“扩张欲”引众怒

              图片来源于网络,如有侵权,请联系删除   美国候任总统特朗普不仅要求北约盟友提高军费,甚至还想要直接对它们下手。他在7日表示,美国因所谓“经济安全”“保护自由世界”等需要,必须要买下格陵兰岛,如果丹麦拒绝美国购买,丹麦出口美国的产品“关税会非常高”。他还说,不排除使用军事力量夺取格陵兰岛...

              卡游推动潮流文创产业升级 “国潮文化传承与创新发展行动共识”发布会召开

              卡游推动潮流文创产业升级 “国潮文化传承与创新发展行动共识”发布会召开

                1月8日,央广传媒集团举办“国潮文化创新与发展行动共识”发布会,邀请专家学者及潮流文创产业代表,共同探讨国潮文化的创新与发展,在高度重视传统文化现代传播的当下,就如何才能让传统文化焕发新的时代光彩展开深入探讨。图片来源于网络,如有侵权,请联系删除图片来源于网络,如有侵权,请联系删除1月8日,“国...