《北京考试报》2022年3月16日第1617期（记者 许卉）报道：
她为爱助行22年让数百截瘫患者实现行走梦
“人工智能造福弱势群体,北航你是最亮的那颗星!”“原本我以为瘫痪了就这辈子都站不起来了,但总有那么一群人,他们就是要去打破这个魔咒”。3月13日,北京2022年冬残奥会闭幕。冬残奥会中,帮助两名残疾人火炬手完成站立行走传递火炬的外骨骼机器人引发关注。在这背后,是一位从事外骨骼机器人研发22年的老师,她就是北京航空航天大学生物医学工程高精尖中心外骨骼实验室主任帅梅。为爱助行22年，她让数百位截瘫患者实现行走梦。
为爱助行,想让重症肢体残疾人能站起来、走起来
3月4日，湖南省“轮椅上的最美扶贫姑娘”杨淑亭身穿“钢铁战衣”行走着完成了冬残奥会火炬传递，这是她自11年前因意外车祸导致高位截瘫后，第一次“站起来”。这身“战衣”是由北航科研团队研发的外骨骼穿戴设备。
为了实现杨淑亭站立行走着传递火炬这一梦想，北航生物医学工程高精尖中心外骨骼实验室主任、北航生物与医学工程学院研究员帅梅带领团队为她制订了康复训练计划。杨淑亭十余年没有站立，下肢肌肉已经萎缩，没有运动能力。帅梅和同事们每天都要针对杨淑亭的身体状况进行评估，制定不同的训练方案。“虽然每天训练很辛苦，但我感到很幸福。科技的力量让我看到了站起来的希望。”杨淑亭说。训练2个月后，杨淑亭借助外骨骼机器人实现了直立行走传递火炬。“每一步都像踩在祥云里，心情很激动，也很享受这种感觉。站起来行走时，我觉得自己和其他人是一样的，发自内心地自信和感动。”杨淑亭说。
而这，正是帅梅研发外骨骼机器人的初心：让偏瘫、截瘫、脑瘫等重度残疾人士站起来，走起来，让他们能够有尊严地生活。
帅梅在机器人领域耕耘20余年，研发这款机器人一开始是出于个人情感。她经常在北航校园里看到一些退休教授，走路颤颤悠悠，让人担心；自己的母亲年纪越来越大，腿脚也越来越不便。研究机器人和自动化的帅梅就想能为身边人做点什么。随着研究的深入，这种为了身边人的“小爱”转化成了“大爱”。据统计，我国下肢运动功能障碍残疾人有近1500万，衰老致步行能力丧失的失能老人近4000万，每年脑损伤、脊髓损伤新发患者200多万。大脑发出指令，脊髓负责传输，肌肉来执行，看似简单的走路对于脑部或脊髓神经受到损伤的患者来说，几乎不可能完成。帅梅想要打破这个魔咒，想让那些有需要的人重新站起来。
2010年，帅梅开始研究外骨骼机器人，面向的是偏瘫、截瘫、脑瘫人群，也就是三瘫重大恶性疾病患者。刚开始时，国内相关核心技术一片空白，帅梅带领几名研究生从零做起，在一间24平米的小房间里日夜钻研。经过4年时间，研发不断取得突破。通过大量地接触患者、取证和临床实验，精准控制产品的体积、重量，不停研究新步态、新方法，帅梅和团队成员花了很大精力，终于研制出安全、可靠的机器人产品，于2016年将研究成果产业化，2019年成立了肢体残疾人士康复中心，开展与肢体残疾相关的非盈利性质的专业培训、康复指导、康复训练等专业服务。
让他们看到希望,是我最有成就感的时刻
每天都有来自各地的患者在康复中心接受康复训练。
一位患者因为脑干出血导致四肢瘫痪。在过去，脑干出血的结果一般都是昏迷不醒，变成“植物人”，当时医生判断她最好的情况就是坐轮椅了。对于这样一个只能等待奇迹发生的患者，帅梅希望通过训练，让她能拄着助行器或者单拐走起来。帅梅用机器人帮助她进行精细化的步态训练，及时观察，及时调整，坚持一年后,她第一次尝试下地行走,躯干直立情况改善很多，左下肢也能自主抬起来了。如果有人辅助，她还能进行简单的平地迈步。这种训练不仅增强了患者的身体机能，而且极大提升了她的自信心。“我觉得要看到阳光了，”患者的父亲热泪盈眶，“我想她未来会走起来的。”
“我这几天很开心，安安踩着机器人训练了4个月。今天她爬的时候，腿可以抬起来了，不用我们拉着她爬了。” “两年了,易诺的感知平面首次下降了！十多厘米，以前她只能感知到肚脐位置，现在感知至臀部了！”帅梅的手机里经常收到来自患者或者家属的报喜消息。让患者和家属看到希望，是帅梅最有成就感的时刻。
基于仿生运动学原理以及残疾人运动学特点，研发团队通过搭载智能传感网络和智能控制系统，依托多关节协调控制中心，让外骨骼机器人模拟出人类慢速、中速、快速行走的几种典型特征，突破外骨骼机器人智能生物感知与仿生步行、人机融合多模式混合控制等关键环节，能够辅助残障人士实现直立行走。
面向不同身形的患者，外骨骼机器人仅在5分钟内就能完成调整和穿戴。“只需推动调节腿杆的长度和腰部的宽度，不管是高大魁梧的壮汉还是身形小巧的姑娘都能快速适配。”帅梅说，它还有一颗“智慧大脑”——能感知到使用者行走快慢等主观意愿，通过科学地调节行走速度、步态，完成爬楼梯、上下坡、进出电梯等复杂动作。
让残障人士可以像“正常人”一样,才是科技的意义
3月2日，在天坛公园祈年殿，9处火种汇聚生成北京2022年冬残奥会官方火种。仪式上，点燃火种台的9位代表中，曾经打破“机器人行走马拉松世界纪录”的邵海朋，穿戴着外骨骼机器人缓缓走到台上，引发了广泛关注。邵海朋曾是一名建筑工人，因事故从7楼摔下，导致双下肢截瘫。2018年，邵海朋参加“科技助残”穿越“一带一路”机器人行走马拉松公益挑战赛。他穿戴外骨骼康复机器人，从新疆启程，沿着阿图什、喀什、西安、北京、南京等“一带一路”关键节点城市，9天内跨越5000多公里，累计26小时行走42.22公里，打破了15天完成骨骼机器人行走马拉松的世界纪录。
“科技帮助我重新站了起来。我重新站起来看世界。这感觉非常不一样。真希望更多残疾朋友能自信地走出家门，看更美好的世界。”邵海朋说。几年来，邵海朋每天都穿戴着外骨骼机器人训练，刺激肌肉神经。现在他不用外骨骼机器人辅助，也能拄着拐杖行走几百米远，除脚和大腿右侧没有知觉外，其他地方都已恢复。邵海朋的状态越来越好，他热衷发明创造，申报多项改善残疾人出行设备方面专利，还开了一家特色服装店，邀请多名残疾人朋友一起创业。“让患者重新行走只是一个小目标，我们的最终目的是让他们康复，有更长远的路可以走。科技改变生活，让残障人士可以像‘正常人’一样，这才是科技的意义。”帅梅说。
截至目前，帅梅团队研发的外骨骼机器人已累计治疗患者超万例，使数百位截瘫患者重新站起来行走，重燃信心，实现自我。
在未来，帅梅和团队希望能做出突破神经科学前沿的重大研究，“攻克医学机理的深度研究方向，我们就不会再被偏瘫、截瘫、脑瘫这类重大疑难杂症困扰了。”帅梅表示。
编辑：贾爱平
