在越来越多的康复科和康复医院、社区康复中心、养老服务机构里，您都可能见到下面这样一台康复设备，使用者握着一个握柄，像玩游戏一样进行康复训练。

这个设备可不简单。它能够像康复治疗师一样托举住使用者的手臂，引导他们在桌上画出方圆曲直，必要的时候还会像康复治疗师一样推挡阻碍，鼓励使用者使出更大的肌肉力量。它貌不惊人，但里面有多轴的力传感器，通过全球领先的力反馈算法和高性能电机，模拟医师治疗师手臂力道，迅速提高使用者运动的力度、速度和准确度。

这就是傅利叶精心设计、自主研发的上肢康复机器人Fourier M2。

这台康复机器人大大提高了康复的效率，将以往容易枯燥疲劳的人工训练，变成充满趣味且力道充沛的“人机训练”。

到目前为止，Fourier M2已实现中美欧澳四国医疗器械注册认证“大满贯”，为国内外使用者带来康复的希望。由于Fourier M2卓越的功能性与创新性，它也成为了中国首个且唯一批量出口欧美的康复机器人。这意味着中国的康复机器人正逐渐得到国际市场的认可，在国内外同类产品中具有极强的竞争力。

那么，Fourier M2为什么能够扎根中国、热销全球？

1 全新自主设计带来独到技术优势

康复机器人诞生于80年代末，第一台公认的上肢康复机器人是由美国麻省理工学院研制的MIT-MANUS，这台机器人可以辅助或阻碍手臂的平面运动，精确测量手臂的平面运动参数，并通过计算机界面为使用者提供视觉反馈。

MIT-MANUS属于“端点效应器型（End-effector）”康复机器人（简称端点型）。端点型机器人的特点是通过握柄传递力量，使用者只需握住握柄就能感受到助动或者阻力，上下机和换人十分便捷。因此，在康复需求量大、患者排队治疗的现状下，端点型康复机器人是一种国际公认的高效设计。

▲ 麻省理工学院设计的第一台上肢康复机器人MIT-MANUS

上肢康复机器人的另外一种形态是外骨骼，代表产品是Hocoma公司的Armeo机器人（如下图）。但这样的外骨骼在穿脱时比较繁琐，换人时还要重新调节机械臂的长度，花费大量的时间。

▲ Hocoma公司的Armeo机器人

因此，傅利叶团队在设计Fourier M2时首先确认选择了端点型的形态，但为何结构不直接沿袭MIT-MANUS的“双臂连杆设计”呢？

从非技术的角度来讲，如果沿用MIT-MANUS的结构，除了会给公司带来专利风险，还将会使得傅利叶在国际上寸步难行，国际客户对于非自主创新的产品是嗤之以鼻的。

其次从技术角度来讲，我们来看下双臂连杆设计的不足：

1.1 康复机器人也有“公摊面积”？

双臂连杆型机器人的首要问题在于，机械臂放置在外而并未穿在使用者身上，这会占用康复医院的宝贵空间。MIT-MANUS的设计就存在这个问题。

上面图中，红色区域是机械臂占用的区域，使用者无法利用该区域进行康复训练；绿色区域是使用者手心可以到达的区域，即康复中实际可用的区域。如果把绿色区域比作买房的使用面积，那么红色区域就是令人头疼的“公摊面积”。由于美国及MIT的领先地位，目前面市的上肢端点型康复机器人几乎都延用这种公摊面积较大的设计。

经过仔细评估，傅利叶团队在Fourier M2的设计初稿中就果断否决了双臂连杆设计，而是提出了现在大家看到的“同步带联动设计”，巧妙地将机器人的部件安置在桌面内。也就是说，M2从设计之初就替康复医院考虑并重点优化了“公摊面积”问题。

▲ Fourier M2设计稿

1.2 Fourier M2为什么“既强壮、又牢靠”？

其次，双臂连杆机器人在传递作用力时采用的是杠杆原理：力臂越长，端点感受到的作用力越小。所以，这种机械臂伸得很长的康复机器人，握住以后会感觉“劲儿不够”或者“软绵绵的”。尤其对于手臂无法完全打开的患者，这个问题更加明显。

用专业术语来说，连杆机构导致机器人力臂过长，力矩输出能力较低。因此，文献报道中基本不会用这种机器人来做大负载的对抗性训练。而 Fourier M2 的同步带联动设计则有效地解决了力量不足的问题。

M2 的力臂只有双臂连杆机器人的几十分之一，所以力矩的传输效率就提升了几十倍。当M2 力量全开时，虚拟出一堵墙都没有问题。再加上M2在任何位置都是均匀承压，不会出现传统产品由于机械臂较长，会被使用者趴按下坠的问题。因而一线临床人员交口称赞Fourier M2“既强壮、又牢靠”。

1.3 轨迹能曲能直，力道可轻可重

上肢康复机器人的一项基本功，是能够任意定制运行轨迹，也就是既能走直线，又能走曲线。这种能曲能直的特性是通过一种叫做“轨迹规划”的控制技术来实现，并于上世纪80年代趋于成熟。

在这以后，康复机器人面临更大的技术挑战在于，不但能够对轨迹进行曲直变换，同时还能够任意改变机器人的轻重。这好比康复治疗师在引导患者活动手臂时，活动的轨迹可以任意选定，手上的力道也会根据患者情况灵活调节。但一直以来，这种轨迹和力道的“双重定制”未能在康复机器人上实现。

▲ 一个好的康复机器人应该做到轻重自如

令人欣慰的是，M2采用了自主开发的 Fourier MMU 主运动控制卡，能够对底层算法进行逐字逐句地精细优化，因而成功完成了这一突破。

▲ 自主研发的Fourier MMU主运动控制卡

下图演示的是M2在1字直线中轻重切换、沿8字曲线做高速运动，以及一根橡皮筋就能带着M2柔顺移动。这些都是一台康复机器人满足不同医院、不同患者、不同疾病需求的“硬功夫”。

2 创新赢得尊重

2018年10月，傅利叶团队亲赴美国MIT，与MIT-MANUS的主要发明人之一，康复机器人技术的开拓者Igo Krebs博士，共同探讨了康复机器人30年以来的得失。大家一致认为，发展康复机器人一定不能故步自封，必须要面向需求、面向未来。Igo Krebs博士还应邀到访傅利叶总部，对Fourier M2的技术创新十分认同。

▲ 左起：傅利叶CSO Zen KOH，MIT的Igo Krebs博士，傅利叶CEO顾捷

外国的月亮未必圆。勇于打破国外所谓的“经典设计”是一种不折不扣的冒险。但实践证明，Fourier M2的技术创新非但没有遭人诟病，还赢得了国际同行的尊重，更收获了国内外用户的好评。

3 始终以行业最高标准要求自己

目前，傅利叶的上肢康复机器人，已经获得了中华人民共和国II类医疗器械注册证（注册证编号：沪械注准 20192190087），美国FDA注册证，欧盟CE注册证，澳大利亚TGA注册证。取得了这4张注册证，对一台康复机器人来说可谓实现了“大满贯”。

取得这样的成绩，是因为傅利叶在初创成立的时候，就对自己提出了最高的要求。我们认为康复机器人要能够走真正的自主创新之路，必须完全符合各国的行业监管和工业标准，这样才能量产全球领先的康复机器人。

Fourier M2最初用于等速力量测试与训练，使人体肌肉在任意一点产生最大力量，可用于训练上肢肌肉和肘部关节的活动能力，增强手臂力量。于是，傅利叶上肢康复机器人M2率先获得了国家体育用品质量监督检验中心的证书（国体检（证）字第18213号）。

但傅利叶不满足于M2只适用于等速力量测试与训练领域，增加了更多的功能，并按照CFDA的要求完成了数十项检测，成功为Fourier M2取得了中华人民共和国II类医疗器械注册证。另外按照美国食品药品监督管理局的要求，完成了FDA注册，以及完成按照欧盟规范的CE注册。

在管理体系方面，傅利叶获得了ISO 13485医疗器械质量管理体系认证、ISO 9001质量管理体系认证等，并获得认证证书。

正是因为傅利叶对行业标准和行业监管的极度重视，才使得Fourier M2在多种应用领域、多种监管体系下都能畅销无阻。

4 全面而实用的功能

Fourier M2在技术上的独到优势造就了它强大的功能，促使这台康复机器人无论在神经、骨科，还是儿童、老年康复等领域都获得了广泛的认可，真正将康复机器人从诞生以来所倡导的“机器人辅助康复”变为现实。

4.1 全康复期覆盖，成为治疗师的金牌助手

Fourier M2通过智能调节，模拟治疗师手上的力道，既可为早期患者提供必要的力量辅助，打破原先康复早期阶段只能依靠治疗师帮助才能完成训练的僵局；又可为恢复期不同情况的患者提供难度不一的干扰训练，在多样的力学环境中迅速提高患者上肢运动的力度、速度和准确度。Fourier M2做到了真正的全康复期训练覆盖，成为治疗师的金牌助手，一年帮助治疗师完成100万次动作，全面服务于各类使用者。

4.2 丰富的康复方案，个性化轨迹处方

Fourier M2汇集了多种功能训练模式，可为每个使用者提供专业的康复方案来满足不同的训练目标。治疗师可以根据使用者的不同需求，制定灵活多变、个性化的运动处方，在平面内实现任意轨迹训练，根据使用者情况调整力度和范围，对错误的动作给予引导，从而建立正常的运动功能。

▲ Fourier M2汇集多种功能训练模式

▲ 制定灵活多变、个性化的运动处方，实现任意轨迹训练

4.3 精准康复，训练数据一目了然

Fourier M2通过多维力传感器和位置传感器，精准记录使用者的每个训练动作，实时收集使用者数据，实现整个康复过程有量可循。客观量化的数据评价为训练方案提供了更准确的优化方向。

5 立足中国，拥抱国际化

到目前为止，Fourier M2已进入全国21个省份、全球15个国家和数百家顶尖康复机构。傅利叶积极组建国际化的研发团队，与全球知名大学、康复中心开展深度合作，并与墨尔本大学建立联合实验室。

在美国

“Fourier M2是我们康复治疗项目中使用的机器人设备之一。该设备为治疗师提供了直观的人机互动界面，在最短的设置时间内完成治疗任务，从而允许更多的时间来提供有效的患者治疗。”

Trent Maruyama

美国巴洛神经外科研究所康复技术项目主管

在英国

“在Hobbs，使用Fourier M2是住院和门诊病人康复治疗项目的一部分，并且扮演了非常重要的角色，我们都很喜欢这项技术带来的积极改变！”

Rose Beacham and Suzanna Romancuk

英国HOBBS康复中心主管作业治疗师及主管物理治疗师

在澳大利亚

“M2给我留下了非常深刻的印象，我和我的脊髓损伤患者们一直在使用它，Fourier M2能够针对特定的动作完成高强度重复性训练，这非常棒！此外，康复训练游戏也为用户带来更大的吸引力。”

Kieran O’Brien

悉尼大学脊椎康复研究中心主管

在波兰

“Fourier M2上肢康复机器人用于诊断、治疗和评估脑卒中患者上肢功能障碍的物理治疗效果，是一种实用、客观的工具。”

Marcin Krajczy

波兰奥波莱工业大学物理治疗中心教授

在马来西亚

“M2提供了多种训练模式和选项，允许有不同需求和适应症的患者进行训练。其不仅适用于神经康复患者，也适用于站立平衡问题、日常生活训练以及其他情况的患者。”

马来西亚双威医疗中心

6 打造未来的智能康复港

未来，康复机器人将会是康复科室非常重要的组成部分，Fourier M2上肢康复机器人与Fourier M1单关节康复机器人以及下肢外骨骼机器人Fourier X2将形成一整套康复训练方案，可根据康复机构的不同需求配置不同的机器人“套装”，并基于此形成以智能机器人康复训练为核心的“智能康复港”这一新型服务模式。

扎根中国，国际化先行，Fourier M2的国际化之路不会止步于此。未来，傅利叶将以实现国内国际市场“全满贯”为目标，整合国内外的优质资源，以全球化的战略格局研发产品，做国际领先的康复机器人。

傅利叶是谁？ 

傅利叶是19世纪伟大的数学家，而21世纪的傅利叶是顶尖的智能康复机器人研发和产业化公司。

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