氣動人工肌肉在康復器械中的應用現狀

周彬濱，鄒任玲

上海理工大學醫療器械與食品學院，上海市 200093

氣動人工肌肉(pneumatic artificial muscle,PAM)具有傳統氣動元件的輕量化和安全性高等特點，同時有高功率/質量比、結構簡單、高柔順性等特點，受到國內外研究人員的青睞，廣泛應用于工業、機器人技術和康復器械等領域。

腦卒中或神經損傷患者，運動康復能夠幫助他們恢復肢體的功能和健康狀態[1]，運動方式通常包括被動運動和主動運動。在患者康復治療初期，由于患者肌肉力量較小，需要外力輔助；后期患者肌肉力量恢復，能夠自主進行康復訓練，甚至可能需要一定的康復器械施加阻力訓練。腦卒中患者在實施偏癱肢體的康復訓過程中，基于康復器械訓練的效果顯著，能夠促進偏癱肢體功能改善[2]。

一般而言，通常使用的康復訓練器械對運動位置控制的準確度和輸出力的精度要求不是很高，但對安全性和舒適性的要求很高，相比其他驅動器而言，氣動人工肌肉在這些方向的表現更加優異，氣動人工肌肉技術在康復治療中的應用已成為當前研究熱點。

1 氣動人工肌肉

1.1 結構和類型

氣動人工肌肉的內部結構是一個橡膠管，橡膠管的外面包裹著雙螺旋結構的纖維編織層，連接件固定氣動肌肉的兩端，一端用于連接負載，而另外一端是進氣端。氣動人工肌肉的類型有很多，主要有McKibben氣動肌肉、Yarlott氣動肌肉、ROMAC氣動肌肉、Kukolj氣動肌肉和Baldwin氣動肌肉。不同類型的氣動肌肉工作壓力條件不一樣，Yarlott氣動肌肉和Baldwin氣動肌肉適合低壓條件，而ROMAC氣動肌肉適合高壓條件?！?br>