机器人成康复训练‘新帮手’？科技突破助力周期运动精准化
（图片来自网络）
如今，机器人已能完成搬运、装配等多样任务，但实现“丝滑”的周期运动仍面临挑战。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期提出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》。
周期运动是许多场景中的核心需求，比如康复训练时的手臂往复练习、流水线上机械的有节奏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。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。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。”中国科学院自动化研究所研究员侯增广说，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。
最新新闻
- 2025年9月18日：谷歌Chrome浏览器接入Gemini：智能解读网页与历史记录功能正式上线
- 2025年9月18日：西班牙后卫赫伊森吐槽足球判罚机制引争议
- 2025年9月18日：NBA与英国合作投资数百万美元 扩大英国民间篮球运动 试点欧洲联赛前的布局
- 2025年9月18日：腾讯阿里市值双涨，科技巨头发展路径引发关注
- 2025年9月18日：2025亚冠小组赛冲突事件：球员扭打球迷投掷杂物 比赛险中断
- 2025年9月18日：鲁伊-科斯塔：穆帅符合选帅标准 本菲卡新帅亮相发布会
- 2025年9月18日：B席谈德布劳内重返伊蒂哈德：宿命感让主场成主场作战
- 2025年9月18日：苹果更实惠MacBook预计2025年第四季度量产
- 2025年9月18日：一代经典旗舰SUV大众途锐停止供应 中国市场车型调整
- 2025年9月18日：苹果计划在台湾建立测试生产中心，为可折叠iPhone做前期准备
- 2025年9月18日：英伟达斥资50亿美元入股英特尔，双方合作定制AI芯片，英特尔股价暴涨近30%
- 2025年9月18日：杭州AI人才薪资亮眼，超三成岗位年薪超50万？
- 2025年9月18日：今日娱乐：李荣浩成iOS更新最大受益者
- 2025年9月18日：大六座SUV的价格防线被吉利银河M9撕开了口子｜钛度车库
- 2025年9月18日：巴西前国脚奥古斯托宣布退役，曾效力北京国安5年夺1冠
- 2025年9月18日：皇马冬窗或报价曼联20岁中场 梅努标价9000万欧难阻多队兴趣
- 2025年9月18日：国安主帅遇意外受伤，回顾上赛季苏亚雷斯主帅受伤事件
- 2025年9月18日：世锦赛女子400米：美国选手麦克劳林夺冠并破尘封42年纪录（历史第2快成绩）
- 2025年9月18日：中国男排世锦赛3连败成亚洲最差！遗憾出局还拉巴西同归
- 2025年9月18日：昨日社会热门资讯汇总-早报速览（2025-09-18）
精彩评论（10）