中国非常重视康复产业的发展，《国务院关于加快发展康复辅助器具产业的若干意见》中提出预计至2020年康复辅助器具产业规模将突破七千亿元；《前瞻产业研究院服务机器人行业报告》显示，康复机器人销售额从2015年的5.77亿美元，上升到2016年的7亿美元左右，预计2020年将达到17.3亿美元，具有非常可观的市场前景。

　　外骨骼式康复机器人呈现近似直线上升的发展趋势

　　全球最早从1988年开始进行了外骨骼式康复机器人相关专利技术的研究，2005年以前，由于各种技术发展的限制，该领域技术一直未得到突破。2005年后，随着传感器技术、计算机技术等不断飞速发展，外骨骼式康复机器人技术也有较大提高，尤其从2010年至今，基本呈现出近似直线上升的趋势。

　　外骨骼式康复机器人处于发展初期

　　从法律状态中可以表明某项技术的成熟程度和吸引力，当具有高比例的有效专利则表明该技术领域比较新颖、年轻和有吸引力；相反，如果大多数专利都已经失效，可能意味着研发力量对该领域缺乏兴趣或是一个摒弃的技术。

　　在外骨骼式康复机器人专利法律状态分布中有效专利占比为82%，具有较多研发力量关注的发展初期。

　　外骨骼式康复机器人技术方向

　　康复机器人技术领域主要的研发方向为减重训练（轨、滑轮、减少）、关节、上肢、下肢（包括大腿、下肢等）以及腰部等。

　　外骨骼式康复机器人技术具体涉及外骨骼康复机器人硬件及其控制管理技术；硬件包括人体各个部位的康复器具以及用于康复器具的零部件等，而从外骨骼式康复机器人重点康复部位角度区分，主要包括上肢、下肢、脊椎以及身体其他部位等四方面，其中上肢方面有手指、手腕、手、肘、肩、前臂、大臂、整个上肢等，下肢方面有脚掌、脚踝、膝盖、髋、大腿、整个下肢等，脊椎方面则有颈椎、胸椎、腰椎、整个脊椎等，其他方面有下颌、肺部等。

　　外骨骼式康复机器人专利技术

　　各部位的外骨骼式康复机器人从专利族数量来看，下肢的外骨骼式康复机器人专利族数量最多（775项），其次为上肢（377项），高于100项专利族的康复部位主要有手部（139项）、脚踝（133项）、手指（109项），其他还有膝盖、髋、肘、脊椎等部位。

　　在外骨骼康复机器人其他部件中，关节技术是相互争夺的重点，共有129项技术。其他技术则具有相对较弱的竞争。

　　外骨骼式康复机器人控制管理技术

　　外骨骼式康复机器人控制管理技术主要涉及控制技术、步态训练技术、驱动技术、测量检测技术、康复管理以及外骨骼数据管理等，其中如何控制外骨骼的运动技术是主要竞争技术（359项），其次为患者行走的步态训练技术（134项）、测量检测技术（94项）、驱动技术（71项）等。

　　外骨骼式康复机器人主要研发机构

　　目前研发外骨骼式康复机器人的机构较多，其中专利族数量超过40项的机构有5所，分别为哈尔滨工程大学、上海交通大学、浙江大学、东南大学、哈尔滨工业大学。专利族数量超过30项的机构有7所。

　　从研发机构类别看，外骨骼式康复机器人技术以高校研究为主，在前22名研发机构中有18名为高校、4名为企业，该技术领域基本处于研发阶段。

　　各国/地区/组织对外骨骼式康复机器人的研发特点

　　从专利族数量看，各国/地区/组织对外骨骼式康复机器人研发内容具有不同的特点。中国对外骨骼式康复机器人的各个领域均开展了技术研发，重点布局的技术涉及下肢、上肢、控制技术、脚踝、手部等。韩国则重点对控制技术、下肢、上肢等进行了研发，但未布局交互界面的技术领域。美国研发的重点集中在上肢、下肢、膝盖、机器人关节等。相对于韩国，美国还未在轮式支撑式下肢以及机器人的检测监测技术、数据管理技术、踏板、压力传感器等方面进行研发，但布局了交互界面和机器人肌肉技术。日本超过10项的技术主要有上肢、下肢，与美国相比，日本未在肩、手腕、拐杖式下肢、外骨骼的支撑与肌肉、交互界面等方面研发技术，但却在脊柱以及机器人的检测监测技术、数据管理、踏板、重心开展了技术攻关。其他国家/地区/组织则研发技术相对较弱。

　　外骨骼式康复机器人重要专利

　　采用被引次数和专利族数量来挑选外骨骼式康复机器人重要专利，被引次数排名前6名的专利和专利族数量排名前3位的专利如表1、表2所示。基础技术和重要技术均为外国的企业和大所主导，占据重要位置。中国的外骨骼式康复机器人产品化工作推进较慢，重要专利无一上榜。

　　中国为研发活动最活跃地区

　　通对申请的优先权国家/地区的外骨骼式康复机器人专利数据样本统计，可以反映各国家/地区在外骨骼式康复机器人领域的技术实力和研发活跃程度。中国、日本、法国较早开展外骨骼式康复机器人的研发，目前全球主要的研发活动集中在中国、韩国、美国等国家。其中中国具备1605项专利族相关技术，并处在稳定增长的最活跃国家。韩国是第二大研发地，拥有221项专利族相关技术；之后为美国和日本，但韩国、美国、日本三国在研发上出现下降趋势。

　　中国已成为最大竞争市场

　　通过对采集到的外骨骼式康复机器人专利数据样本按申请的公开国家/地区进行了统计，可以反映各国家/地区在外骨骼式康复机器人技术市场竞争布局。其中外骨骼式康复机器人争夺的焦点市场集中在中国（1717项），其次依次为韩国、美国、日本、加拿大等国家，竞争基本呈现出每年逐渐增长的趋势，但仍和中国具有较大的差距。

　　结论及展望

　　外骨骼式康复机器人相关专利技术最早从1988年就开始了研究，目前全球外骨骼式康复机器人技术处于研发阶段，产业处于发展初期，发展环境和发展势头较好。在其研发国家/地区及机构中，中国既是研发最活跃的国家，也是全球竞争的主要市场，韩国、美国、日本紧随其后。虽然中国在专利族数量以及研发人员数量上处于优势，但从外骨骼式康复机器人的技术基础性和重要性来看，仍主要为外国的企业和大学控制并占据主导地位，中国的外骨骼式康复机器人产品化工作推进较慢。

　　外骨骼式康复机器人具有良好的应用前景，但也存在产品临床研究较少、智能型仿生性不足、设备笨重不易穿戴等问题，因此在未来外骨骼式康复机器人研究中，在加强关键技术攻关的同时也需强化产品的临床应用，并大力推进产品化进程，让外骨骼式康复机器人尽快在广大患者康复中发挥应有的作用，提高人民福祉。

　　作者单位：

　　青岛市科学技术信息研究院、青岛市技术市场服务中心