脑卒中是人类生活中常见的脑血管疾病，其高发病率、高致死性和高致残性会对患者及其家庭带来巨大的灾难，当前我国每年新增脑卒中患者约200万人，患者通常上肢和下肢都存在功能障碍，无法正常地活动，需要进行日常生活的辅助和康复治疗。我们的作品是一个集合了全方位自由移动轮椅与外骨骼式康复机械臂的创新型康复机器人，主要用于脑卒中患者的日常生活辅助与康复治疗。

       我们的康复装置转载在一个全方位移动轮椅上，其装配有驱动电机、差速器和减速器，能在平稳运动的基础上，自由地实现前进、后退和转向等动作，使其配合机械臂可以对患者的日常抓握和移动起到良好的辅助作用。

       机械臂的重量对患者的康复及使用的舒适感都有很大的影响，为了减轻机械臂的重量，我们采用了绳索驱动的方式代替了原有冗余的机械驱动结构，同时机械臂的外壳运用高强度低密度的刚性材料，这样不仅节省材料，降低成本，同时也避免了传统机械臂结构笨重、穿戴不舒适等问题，帮助患者更好地进行康复训练。在对机器人整体结构设计时我们将手臂部分的电机下置于轮椅的底部，降低了整体结构的重心，增强了结构的稳定性同时相比传统机械手臂减小了该部分的负担，做功变少，续航性明显增强。

       在对人体康复研究的调查中我们发现多个关节共同协作所带来的康复效果更佳，而传统康复装置大多都只针对手臂，对此我们进行了手臂—手指多关节协作式康复的创新设计。同时，我们也根据人手抓握动作中各个手指的关节转动配合设计了每根外骨骼手指各关节之间的耦合运动模式，使其能达到更好的康复效果。

        我们的智能轮椅的人机交互机制为脑机连接，首先传感器接收患者脑部的神经冲动，通过处理系统分析信号模拟患者肢体的运动轨迹仿真，然后控制系统根据模拟结果控制各个电机，让轮椅机构配合患者做出相应的动作。这样的交互机制几乎适用于所有由脑卒中导致的偏瘫患者，对于完全无法控制肢体肌肉的患者，轮椅装置将会提供足够的动力完成动作，通过长期的练习，脑部将会形成神经回路记忆，甚至重建大脑与肌肉细胞的神经连接；对于轻度肌无力患者，装置将会配合患者肌肉力量适度减小驱动力，在稳定肢体动作的同时起到康复的作用。

        我们设计的智能轮椅以外骨骼式机械装置加上多个模块的有机组合实现了针对脑卒中导致的偏瘫后遗症的康复治疗，这样的机构设计不仅在康复治疗上有用，在工程、军事等方面也有很广阔的应用前景。在将来，我们的装置可能会脱离轮椅载体，外骨骼机械可能会覆盖全身，随着科技的发展与研究的深入，这样的装置将会实现更多的功能，在越来越多的领域发挥作用。