康复患者福音！研究开发出EMG传感器技术 穿戴机器人不受汗水和死皮影响

瞻观前沿

新型肌电图(EMG)传感器技术能够长期稳定地控制可穿戴机器人，并且不受佩戴者汗水和死皮的影响，最近受到关注。可穿戴机器人是用于老年人和中风或创伤康复患者的各种康复治疗的设备。

由韩国科学技术院电气工程学院(EE)的 Jae-Woong Jung 教授和韩国科学技术院机械工程系(ME)的 Jung Kim 教授领导的联合研究小组成功开发了一种可拉伸和粘合的微针传感器，可以电感应生理信号处于高水平，而不受用户皮肤状态的影响。韩国科学技术院电子工程学院的候选人在《科学进展》上发表了题为无需皮肤准备、可拉伸的微针粘合贴片，用于可靠的电生理传感和外骨骼机器人控制的论文。

对于可穿戴机器人来说，要识别人类运动背后的意图并用于康复治疗，它们需要可穿戴的电生理传感器来提供精确的肌电图测量。最近开发的技术预计将允许长期和高质量的肌电图测量，因为它使用与微针阵列集成的可拉伸和粘合导电基底，可以轻松穿透角质层而不会引起不适。凭借其卓越的性能，该传感器预计能够长期稳定地控制可穿戴机器人，无论佩戴者的皮肤状况如何变化，并且无需进行去除皮肤表面汗水和死细胞的准备步骤。

研究小组通过将微针集成到柔软的硅聚合物基板中，创建了一种可拉伸且具有粘性的微针传感器。坚硬的微针穿透具有高电阻的角质层。该传感器可有效降低与皮肤的接触电阻，不受污染情况下获得高质量的电生理信号。同时，柔软且具有粘性的导电基材可以适应皮肤表面并随着佩戴者的运动而伸展，提供舒适的贴合感并最大限度地减少运动引起的噪音。

领导这项研究的 Jae-Woong Jung 教授表示，所开发的可拉伸和粘合微针传感器可以稳定地检测肌电信号，而不受用户皮肤状态的影响。通过这一点，我们将能够以更高的速度控制可穿戴机器人。精度和稳定性，这将有助于使用机器人的患者的康复。

图片来源：摄图网

技术价值观察

康复机器人行业产业链可划分为三个环节，上游参与主体为软件与硬件服务商，主要包括控制器、伺服电机等硬件供应商以及控制系统等软件服务商;中游参与主体是康复机器人生产商，康复机器人生产商包括上肢康复机器人生产商、下肢康复机器人生产商、手部及关节康复机器人生产商等;下游是以康复机构为主的需求端，尤其是在医疗机构、养老机构以及残疾人康复机构。其中，中上游企业具有强烈的创新需求和驱动力，是整个产业链价值创造的核心引擎。

研究团队开发出一种微针传感器技术，能够使可穿戴机器人灵活稳定，不受汗水和死皮的影响，这将有助于使用机器人的患者康复。因此，康复机器人产业链上看，该技术处于产业链的上游环节，对控制系统产生较大影响。

宏观市场观察

——行业处在高速发展期

中国康复机器人行业经历了从起步到高速发展的阶段，取得了显著的进步。随着科技创新的推动和政策的支持，行业有望在未来继续蓬勃发展，为康复机器人领域带来更多的机遇和变革。

——残疾人康复服务尚未实现全覆盖，市场上仍有较大空间待满足

2023年5月，中国残联的最新数据显示，2021至2022年，1707.46万残疾人得到基本康复服务，341.8万残疾人得到辅具适配服务，残疾人基本康复服务覆盖率稳定在85%以上。截至2022年底，全国各类残疾人康复机构发展到11661个，康复机构在岗人员达到32.8万人。我国残疾人康复服务尚未实现全覆盖，市场上仍有较大空间待满足。

——2023年中国康复机器人行业市场规模约为20亿元

当前，中国康复机器人行业正处于蓬勃发展的阶段。政府政策的支持、人口老龄化趋势以及科技创新的推动共同促使该行业蓬勃发展。各类康复机器人产品在医疗治疗、康复训练、老年护理等领域得到广泛应用，技术不断创新，市场需求日益扩大。同时，行业内涌现出一批技术领先、具有创新能力的企业，推动着整个产业的发展。根据Frost & Sullivan报告， 2018年中国康复机器人行业市场规模达到2.1亿元，2018-2023年以57.5%的年复合增长率增长，2023年约达20.4亿元。

——提高舒适度，走向智能化是行业发展重要趋势

目前，康复机器人的创新不断，提高舒适度，走向智能化是行业发展重要趋势。

中国康复机器人技术赛道热力图

根据产业热力图显示，与康复机器人关键技术强关联的城市集群主要集中在华南地区，并且以深圳市为重点发展区域，未来布局康复机器人技术及其他相关技术的发展路径，极大可能性在于华南地区优先导入，其中可重点关注广东省深圳市南山区、广东省深圳市宝安山区所处康复机器人的相关企业，以及该地方对于康复机器人的产业发展投资环境、供给市场的潜力空间。

经济学人APP资讯组

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标签： 康复 机器人 穿戴 随笔