该课题从2009年开始进行了相关立项研究,并在同年国家科技部设立了"残障人功能康复辅具研究""十一五"人口与健康的支撑计划项目,支持了"偏瘫患者下肢多关节运动康复训练系统的研发"支撑计划课题.清华大学作为该课题的第一承担单位联合浙江大学、国家康复辅具研究中心、北京亦采康复辅具技术有限公司共同负责承担了该项支撑计划课题研究并顺利完成了课题研究的工作并于2013年2月26日接受了国家支撑计划项目专家组的验收.课题"创新性地提出了以非节律性运动方式高效刺激中枢神经的下肢康复训练方法,开发了用于早期偏瘫康复训练的多位姿综合能力训练机器人系统,并进行了临床验证,其主要技术指标达到了国家支撑计划课题任务书的要求,基于站立床的康复机器人系统填补了中国在偏瘫患者早期训练领域的空白".并在解放军总医院完成了促进临床康复技术发展的面向早期偏瘫患者下肢能力训练机器人技术的原始创新性研究工作. 1)成功开发了系列化的下肢康复训练机器人,为偏瘫患者下肢康复提供了从卧位、半躺位、坐位、辅助直立位姿、到控制负重行走状态的全位姿状态下的系列化下肢肌肉控制能力、关节协调以及步行能力训练的外骨骼康复机器人系统,其中包括:上身固定状态下的多位姿下肢肌肉能力和站立能力训练的康复机器人,开发了两套可实现卧位、半躺和自立位姿下下肢关节协调运动和能力训练的机器人样机,实施了正常人和患者的临床实验,轮椅位姿下的下肢康复训练外骨骼机器人,成功开发了患者在轮椅上实施下肢运动能力和协调能力训练的外骨骼康复机器人,为患者提供了一种更为舒适的下肢动作能力训练平台,临床实验证明了该训练模式的有效性;直立状态下的悬吊式减重下肢外骨骼康复训练机器人,将平地平行杠行走训练与减重步行外骨骼机器人训练方式相结合,成功研发出了悬挂式减重行走辅助的康复训练机器人系统.偏瘫患者在该训练平台上可实施更接近实际行走步态的步行能力训练,经过实验室及临床患者实验检验,课题组改进并完善了跑步机与外骨骼机器人在行走过程中的协调控制方法及评价方法. 2)根据偏瘫患者临床康复需求特点,在研究踝关节和膝关节训练特性以及神经康复机理的基础上,开发了多项提高康复训练效率的康复训练新技术,在下肢康复训练模式和训练方法上实现了创新和突破.构建了"膝关节人机耦合测试评价平台",研究了人体膝关节机械特性、运动学特征,以及在人机闭环运动链混合系统的整体运动学、作用力交换模式及对关节的影响,并对人体膝关节的运动学、动力学、生理、生物力学参数进行分析研究;在深入研究下肢康复训练对脊髓神经以及中枢神经刺激机理的基础上,创新地提出了在下肢康复训练中对踝关节实行非节律性运动刺激的训练新方法,对实验对象的肌电和脑电信息的监测分析,证明了该新型康复训练方法的科学性和有效性,为偏瘫患者下肢步行能力的康复训练提供了新的训练模式. 3)提出了临床评价方法针对偏瘫患者不同康复期的能力特点、提出了检测患者生理信息(血压、呼吸、心率等参数)、肌肉活动信息(肌电参数)以及运动参数相结合的综合评价方法,并进行了临床实验测试,为个体差异性处方对应和训练安全提供了科学的评价手段. 4)提出了悬挂式减重外骨骼下肢康复机器人的产品标准草案,为后续产业化发展提供了基础和条件. 5)该课题获得国家发明专利授权3项、实用新型专利1项,申请国家发明专利7项. 6)在国际上该领域有重大影响杂志上发表学术论文3篇(SCI检索),国际会议上发表论文3篇,国内学术刊物上发辫论文4篇. 7)通过该课题的研究,共培养博士后1名(已出站),博士研究生3名,硕士毕业生5名(已毕业3人),培养本科毕业生3名.