和李建國從小一起長大的堂哥在一次礦難事故中癱瘓，后來因為長期臥床得了褥瘡和敗血癥。2011年，考入哈爾濱工業大學電氣工程及其自動化專業的李建國接觸到了機器人，想著能否做出一些東西，幫助像他堂哥這樣的下肢運動功能障礙群體獨立自主地生活和出行。他知道，這一群體的人數并不少。中國殘疾人聯合會2021年公布的數據顯示，2010年末，我國殘疾人總人數8502萬人，其中肢體殘疾2472萬人。
       2016年，大學畢業后的李建國來到上海，決定和同學一起創業，他們聚焦下肢運動功能障礙群體，創辦了邦邦機器人，試圖構建康復機器人和輔助出行機器人生態。現在，邦邦機器人已經形成了康復機器人、輔助出行機器人兩大產品線，同時依托機器人智能網聯系統平臺和遠程康復服務平臺兩大技術平臺，實現遠程售后和居家遠程交互式康復訓練。
     李建國和同事們研發的智能訓練系列機器人可幫助患者完成直立訓練、平衡訓練和坐站訓練。“對于下半身沒有知覺的用戶來說，站立就是一種訓練，對肌肉進行牽引和拉伸，保持血液循環正常。”李建國介紹說，當患者喪失站立和行動能力，其平衡能力也下降了，智能訓練系列機器人帶有的平衡功能可幫助患者居家訓練平衡能力。此外，坐姿與站姿的切換有利于膝關節、胯關節等下肢坐站訓練，有助于預防肌肉萎縮，緩解關節攣縮，減緩骨密度下降速度，改善血液循環。

康復機器人兩大課題：有效性和安全性
盡管有了堂哥的案例，李建國很早就了解了這類患者的主要困難，但他和團隊仍然跑醫院、征集志愿者、與病人同吃同住，掌握患者的真實需求；根據患者的年齡、病種、癱瘓程度，觀察患者日常訓練狀態，學習并發癥應對，摸索康復診療體系。“我們在設計產品時，必須根據個體差異給予初等、中等到更高等級的不同配置，譬如針對上肢力量弱的群體，要提供更強的力量輔助和補償。”李建國說，“這類群體的并發癥特別多，肌肉萎縮只是其中一個問題，最大的問題是褥瘡、關節攣縮、足外翻。這類病人不適用緊貼人身體的外骨骼機器人，一旦人的關節發生變形，并且骨密度下降到一定程度，外骨骼機器人稍微施加一點點力，就可能直接導致粉碎性骨折。”
    訓練過程的安全性和康復效果的有效性是康復機器人兩項同樣重要的指標。為了更準確地評估康復效果，李建國和團隊用軟件和算法針對每個用戶的個性化狀況制定長期康復方案，通過遠程后端采集和分析訓練數據，評估用戶訓練效果，為下次訓練提供指導。同時提供康復數據分析報告、更個性化的康復方案和遠程醫療顧問。
   “在訓練過程中，患者有時會出現關節的肌張力過高，導致下肢攣縮。這時候必須有反饋機制立馬采集到攣縮現象并做緩解。”李建國表示，通過智能算法上的安全防護，可以保持設備重心穩定，機器人在訓練中判斷力的反饋，遇到緊急情況時自動停止訓練，減少二次醫療事故。

歷經三代變革，仍有眾多難題待解
       我國康復領域的探索始于上世紀八九十年代。李建國表示，康復行業真正受到重視是在2005年左右，人們認識到康復是新的理論體系和醫學領域，不僅僅是骨科和外傷的康復，還有心肺功能、神經、言語、肌肉等的康復，醫院也出現了專門的康復科。2015年，國內醫療康復領域實現大爆發。“目前國家也在極力推進三級診療體系建設，在醫療領域，康復市場規模從上世紀八九十年代的幾百萬元增長到三四百億元。”李建國說。
    隨著康復行業的發展，康復輔助器具產品也歷經了三代變革。1.0時代是傳統輔具時代，拐杖、手動輪椅、機械訓練設備是常見的補償基礎功能的輔具。2.0時代是輔具的電動化時代，出現了電動輪椅、電動訓練設備，利用機電和控制技術實現了高效功能補償。
   2004年左右，國外開始探索新一代康復訓練和出行的輔具，利用數據傳感、人工智能、互聯網等技術，3.0時代的康復輔具實現了數字化、智能化和遠程交互。在專業護工和康復師短缺情況下，專業的康復訓練也能進入家庭，患者實現了從被動訓練到主動訓練的轉變，根據患者力的大小，康復輔具可調節訓練力度。代步出行機器人的路況感知功能提升了出行安全。
    李建國認為，當前，康復機器人商用市場競爭激烈，但大眾消費市場仍是一片藍海，不過，走向家庭仍面臨痛點。
    首先是患者個體差異大，康復機器人要適應不同患者意味著技術難度高。成本是制約康復機器人進入家庭的又一挑戰。通過技術迭代和規模量產，目前邦邦機器人智能訓練系列產品定價在1-4萬元，代步出行系列產品定價在2萬元以下。此外，面向大眾消費市場的以色列外骨骼系統提供商ReWalk，其康復機器人進入家庭后，仍然出現用戶摔傷的案例，使得人們對于康復機器人的安全性尚存疑慮。
     在李建國看來，當前，康復輔具3.0時代尚未抵達發展高峰，仍需突破技術大關。康復機器人走向輕量化，要探索新材料應用。同時，電機和電池是重量大頭，目前邦邦機器人正在突破行業電機重量極限，研發一公斤以下的電機。人機協同以及遠程康復、安全預警功能仍需在AI、傳感器和算法層面實現突破。
    未來的康復輔具4.0時代是一個輔具無感化的時代，依托腦機接口、智能仿真假肢、生物打印技術實現功能仿生和再造。不過李建國認為，因為涉及技術突破和倫理道德的制約，康復輔具的4.0時代仍需一兩百年時間才會到來。
（編者注：本文系澎湃科技與上海科技聯合推出的“正自廣闊：上海科技青年35人引領計劃追光報道”系列之一。敬請垂注更多后續報道。）(本文來自澎湃新聞