【深度解析】康复机器人的过去和未来

2019-03-15 行业研究

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对于残疾人群或有康复需求的患者,康复机器人设备就是一个很不错的选择。不仅能帮助我们的身体恢复健康,而且还能节约人力成本。那么,关于康复机器人,大家都认识么?它的产品又有哪些呢?下面就让小编带大家了解一下吧。

 

 

行业分析

市场规模、发展历史、市场产品的分类和构成等。
 

市场规模

根据Winter Green Research 预测,全球康复机器人行业规模将分别由 2014 年的 2.2 亿美元增长到 2021 年的 32亿美元,年均复合增速为 46.6%。我国已经进入老龄化社会,据世界卫生组织预测到 2020 年,我国老年人口将达到 2.5 亿以上,而老年人失能占全人口失能总数的 49%,失能率达到 19.5%.此外,据统计我国残疾人群体共计8296万人,其中60%具有行走康复需求;2014年住院患者中,具有康复需求的神经系统、心脑血管系统以及骨科患者共计2979万人。与国内巨大的康复需求不同,截止2014年全国医疗康复供给仅为3760万人次,康复行业的需求与供给间存在着巨大差异。由于康复需求的巨大缺口以及国家政策的开放,决定了我国康复机器人将大有可为。同时,残疾人家庭在医疗康复上面临着更为严重的经济约束,与国外进口的康复机器人相比,本土康复机器人具备高性价比优势,将占据更高市场份额。

 

发展历史

20世纪80年代是全球康复机器人研究的起步阶段,1990年后,康复机器人已进入全面发展期。目前在发达国家全球康复机器人已在临床上广泛使用,尤其是下肢外骨骼训练机器人技术亿趋于成熟,最早实现商业化的康复机器人是由英国Mike Topping公司1987年研制的Handy1,至今已有近30年的发展历史。Handy1有5个自由度,残疾人可利用它在桌面高度吃饭。

最成功的康复协作机器人为以色列Rewalk Robotics公司研发的Rewalk系列机器人。公司创始人古菲(Am it Goffer)是一名四肢瘫患者,所有产品都由他研发,历经10 年完成。Rewalk 的前身是Argo Medical Technologies医疗科技公司。公司于2012年获得欧盟认证,打入欧洲市场,此前在以色列和美国已经进行了数年临床上测验。2014年6月Rewalk的外骨骼产品通过了美国药物和食品管理局(FDA)的审批,是迄今唯一一款也是首款获得FDA批准的外骨骼产品。近期推出的Rewalk 6.0可以帮助腰部以下瘫患者摆脱轮椅,重新获得行走能力,将背负式电池仓安装在屯侧部为,增加了穿戴的舒适度。

与国际发展速度相比,我国康复机器人发展较晚,仍处于起步阶段,相关研发公司较少,产品不成熟,技术不齐全。目前,大多研发公司依托高校进行技术的研发和突破。

 

市场产品的分类和构成

1.康复机器人分为三大类:

感觉相关康复机器人

运动功能相关康复机器人

感知语言功能恢复有关康复机器人

 

2.竞争对手分析:

目前国外的康复机构配备的主要是功能更多、自动化程度较高的、多自由度的牵引式/悬挂式康复机器人,悬挂式机器人又称为直立式康复机器人,不适用于下肢运动功能完全丧失的病人,多用患者中后期康复。患者在使用直立式下肢康复机器人进行康复运动时采用站立的姿态。作用介质主要分为三种,分别是脚踏板、跑步机和地面。但患者躯干被束缚悬挂,舒适性差,对后期康复患者的适应性差,且价格昂贵,售价几百万元。

牵引式康复机器人分为两种,一种是末端牵引式康复机器人,另一种是多关节牵引式康复机器人。

末端牵引式康复机器人:属于下肢康复机器人中的低端设备,采用一对脚踏板与患者的双足相接触,除此之外机构和患者之间再无其他的相互作用点。

多关节牵引式康复机器人:属于下肢康复机器人中的中高端设备。此类下肢康复机器人既可以方便地实现单关节的运动,也能够完成多关节协调的训练,运动轨迹在工作空间内自由可编程,并具备多种主被动康复训练策略。目前最先进的多关节牵引式康复机器人则是可穿戴外骨骼机器人。

 

(1)国外竞争对手:

末端牵引式机器人:目前该类型成功的机器人为英国Mike Topping公司的Handy康复机器人,经过30多年改进通过托盘已实现提高患者自主吃喝、洗脸、刷牙、化妆、绘画等自主生活能力,托盘根据不同的需求可以灵活更换,是全球销量最高的低价康复机器人,但下肢康复锻炼效果微乎其微。

可穿戴外骨骼机器人:代表性产品有以色列公司ReWalk Robotics公司的ReWalk系列,日本Cyberdyne公司的HAL、美国Berkeley Bionics公司的eLEGS、新西兰Rex Bionics公司的REX。这种机器人的训练相当于用一个硬体和骨骼产生作用力,带动骨骼按照预定轨迹产生运动。外设机器人优势在于产生的运动稳定性好,劣势在于是一种非常典型的被动训练,患者无法主动控制躯体。另外,国外该类机器人价格高昂,一般家庭难以承受。

 

(2)国内竞争对手:

末端牵引式机器人:目前国内并无形成规模的末端牵引式机器人,相似类型的机器人,只能通过遥控手柄可遥控主机进行全向、升降、平移和旋转等运动,配合合理的人机及尺寸可适应家庭和公共场所等应用场景,但康复训练效果接近于无,只有代步、助行作用。

由此可以看出,与国外相比,国内牵引式机器人发展较晚,但价格相对国外较低。而末端机器人,暂时无同类型竞争对手,价格较低、操作方便、技术成熟,但康复锻炼的效果远不如外骨骼机器人。现阶段外骨骼机器人发展迅速,虽然还具有自主研发技术困难、缺少经验、材料厚重等问题,但训练康复效果良好,未来发展前景较好。

 

3.优劣势比较

(1)优势

a.目前市场中缺少制造相同产品的公司,价格低廉,市场需求率较高。

b.技术成熟,运动控制稳定性、灵活性、舒适性和安全性高。

c.与国外同类产品相比,价格较低,国外已有销售量。

 

(2)劣势

a.外骨骼机器人性能更好,未来可能会被取代。

b.具有优势的人体工学制造技术不是自主研发技术,而是依靠国外进行制造。

c.市场中没有可参考的经验与数据,发展过程中存在较多风险。

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