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目录

《养息呆板人》

目录

一、养息呆板人概括

1.1养息呆板人的界说与分类等

1.2养息呆板人的墟市与行业增加情状

1.3养息呆板人资产链高低游剖析

二、养息呆板人中央零部件剖析

2.1伺服系统

2.2加速机

2.3传感器

2.4管束器

2.5导航系统干系（磁导航、超声探头、光学等）

2.6其余医学干系器材（如超声刀等）

三、资产链中游各细分范畴养息呆板人剖析

3.1骨科呆板人

3.2腹腔呆板人

3.3神经外科呆板人

3.4血管参与呆板人

3.5穿刺呆板人

3.6耗费养息呆板人

3.7病愈呆板人

3.8胶囊呆板人

3.9养息效劳呆板人

四、病院情状

4.1各呆板人产物在各省市价医保情状

4.2各病院呆板人行使情状

五、紧要公司剖析

5.1外资公司

5.2国内上市公司

5.3国内非上市公司

六、探针见解

注：由于本篇研讨体例较长，分为多篇举行宣布，本篇为第四部份。

第一部份：探针本钱_行业研讨：养息呆板人（1）

第二部份：探针本钱_行业研讨：养息呆板人（2）

第三部份：探针本钱_行业研讨：养息呆板人（3）

三、资产链中游各细分范畴养息呆板人剖析

3.7病愈呆板人

3.7.1界说与综述，囊括运用处景等

3.7.1.1病愈呆板人综述

病愈呆板人是一种扶持人体实现肢体行为，实现助残行走、病愈医治、负重行走、减弱做事强度等功用的养息呆板人，其总的宗旨是替换/扶持病愈医治师，对行为阻碍举行医治（如由中风、创伤性脑损伤及其余损伤引发的行为阻碍），简化保守病愈医治“一双一”的艰难的医治进程。

打算病愈呆板人首先的一个宗旨即是在残疾人和处境之间安插一个呆板臂,经过这个呆板臂来部份或全数的实现职掌功用。最先实现贸易化的病愈呆板人是由英国MikeTopping公司年研发的Handy1，于今已有近30年的进步史籍。Handy1有5个解放度，残疾人可欺诈它在桌面高度用饭。

Handy1呆板人扶持一位11岁脑瘫童子进食

图片滥觞：网络

外骨骼呆板人不但也许扶持瘫痪患者复原体魄妙技，还能加强正常人的体魄功能，暂时曾经成为列国研发的紧要方位。外骨骼呆板人的见解崛起于19世纪，其实质是一种可穿着呆板人，也许为穿着者供应爱护功用、坚固穿着者的妙技，比方延长、增添、替换或坚固人的体魄功用、肢体行为妙技和负重妙技。外骨骼呆板人手艺的系统性研发始于20世纪60岁月，以年的美国Hardiman项目为代表。Hardiman是“HumanAugmentedResearchandDevelopmentInvestigation”（Hardi）以及“manipulator”（man）的缩写，意为人体坚固与进步调研用处的操控设施。Hardiman项目旨在研发可穿着的呆板外骨骼以坚固人的气力，其手艺运用紧要囊括军事、兴办动工和救灾。该项目由美国国防部赞成，由通用电气公司与康奈尔大学合营研发。该项目成效Hardiman样机是最先的动力外骨骼呆板人样机，Hardiman样机打算宗旨为扶持军人搬运重物，但受那时科技水准束缚而无奈投入实践运用。

岁月康奈尔大学研发的Man-Amplifier外骨骼呆板人

图片滥觞：网络

年后，外骨骼呆板人手艺实现了要紧冲破，但产物墟市价钱广泛偏高，均匀售价为60~万元国民币以至更高。

3.7.1.2病愈呆板人运用处景

遵循《上海病愈呆板人线路图研讨汇报》的分类，病愈呆板人按功用病愈方法分类，也许分为功用复原型（非穿着式）、功用复原与扶持复合型（穿着式）、功用代偿型以及功用扶持型四种种别。

病愈呆板人分类

图片滥觞：《上海病愈呆板人线路图研讨汇报》

华夏繁杂系统办理与管束国度中央实行室任副主任侯增广说明了病愈呆板人须要处置的题目：正凡人的神经通路是疏通的，就像一个管束系统，脑是指令器官，下肢、肢体相当于实行器，当脊髓遭到损伤，脑部的指令到实行器的通路是阻断的或是损伤的，这时大脑的指令就无奈成功转达。

功用复原型（非穿着式）和功用复原与扶持复合型（穿着式）呆板人紧要面向术后病愈集体，以到达确定医治成果为宗旨，针对具备手脚、脊椎等术后病愈人群的复健须要，是扶持行为、琢磨高低肢病愈和肢体熬炼的养息呆板人。此分类中的外骨骼呆板人为病愈呆板人的要紧进步趋向，也是国内的改变研发烧门范畴。外骨骼呆板人不但也许让患者体会以前险些不成能实现的行为，还也许扶持强壮人（如土兵）挪移速率更快，负载更多。

一种非穿着式病愈呆板人、一种穿着式外骨骼呆板人

图片滥觞：网络

功用代偿替换型呆板人和功用扶持型呆板人紧要面向末年集体和残疾集体，针对得了末年慢性病以及永远残疾患者等存行家动阻碍的人群，紧要为患者实现特定行为和到达中意的生涯准则，紧要囊括智能轮椅和陪护呆板人等。人为神经病愈呆板人系统“神工一号”项目负责人明东传授称，功用代偿型是和复原型是两代手艺，一种是被迫的、一种是积极的，要客观望待它们的价钱，未来很或者这两种手艺合二为一。

病愈呆板人的临床运用上风紧要在于：1、呆板人更适当实行永劫间简朴反复的行为职责，也许保证病愈熬炼的强度、成果与精度，且具备杰出的行为一致性；2、病愈呆板人完备可编程妙技，可针对患者的损伤水准和病愈水准，供应不同强度和模式的特性化熬炼，増强患者的积极参与意识；3、病愈呆板人正常集成了多种传感器，况且具备强壮的讯息责罚妙技，也许灵验监测和纪录全数病愈熬炼进程中人体行为学与生理学等数据，对患者的病愈进度赋予时刻反响，并可对患者的病愈进步做出量化评估，为医师改良病愈医治计划供应根据。

外骨骼呆板人也许详细供应赞成、爱护、坚固、讯绝交互功用，外骨骼的手艺打算依功用而有别，遵循功用可分为如下四类：（1）为穿着者体魄行为供应扶持赞成功用，运用处景如养息病愈、生涯民用等；（2）为穿着者供应体魄爱护功用，运用处景如军事救灾等；（3）为穿着者供应坚固气力功用，运用处景如产业建立、物流输送等；（4）为穿着者与处境的讯绝交互供应接口功用，运用处景如长途管束、文娱等。

四种外骨骼呆板人图片滥觞：CBInsights

3.7.1.3病愈呆板人墟市情状

寰球病愈呆板人行业范围：根据BCG推断，病愈呆板人年墟市份额达2.8亿美金，年预计可达3.2亿美金，年达13.5亿美金，5年期间年增加率为36.97%。病愈呆板人墟市在美国欧洲等发财区域的墟市份额显然高于进步华夏度。WintergreenResearch对未来病愈呆板人的墟市接受了更达观的预计，预计到年，病愈呆板人墟市将由0.43亿美元增加至18亿美元，年复合增加率为%，MarketsMarkets预计个中外骨骼呆板人墟市将由0.33亿美元增加至10.55亿美元，年复合增加率为%。

病愈呆板人和外骨骼呆板人的墟市

图片滥觞：WintergreenResearch、

WintergreenResearch、东北证券

我国病愈呆板人墟市设想空间庞大，占养息呆板人墟市的47%。

年我国病愈呆板人墟市范围为2.9亿美元，在养息呆板人中的占比为47%。据FrostSullivan统计，华夏病愈呆板人年墟市范围为2.1亿元，预计将以58%的年均复合增加率增加至年的20.4亿元。我国呆板人资产?十三五?整体进步宗旨请求年在资产范围上，助老助残、养息病愈等范畴实现小数量临盆及运用，跟着国人渐渐放弃?重医治轻病愈?观点，肢体残疾人士和末年人病愈渐渐成为刚需，病愈呆板人的墟市空间渐渐被翻开。

我国病愈呆板人墟市范围及增速

图片滥觞：FrostSullivan、国盛证券研讨所

从病发起因来讲，行为阻碍是病愈呆板人行使的紧要场景，中风、脊髓损伤会引发行为的阻碍，个中从数目上来讲，中风（脑卒中）的影响比例最大。我国脑卒中罹病率高达1.82%，未来中风的病发比例回升会很快，况且年青化趋向特别显然，脑卒中急性期后患者中约有80%留有不同水准的功用阻碍。循证医学阐明，在脑卒中存活的患者中，举行积极的病愈医治，也许使90%的存活患者能从新复原步辇儿和生涯自理妙技。中风病人存活光阴特别长，期间须要不休投入，为保险体魄强壮和生涯品质，这也培育了病愈呆板人的庞大墟市。

从病愈效劳供应机构数目来看：1、病院病愈科数目还较少。根据卫计委数据，截止年6月终，病院3.3万个，病院有个。年卫生属下发《病院病愈医学科设立与办理指南》通告，请求一共二级以上病院必需设立病愈医学科。但实践上，由于病愈科所构成的效力对比低，病院更情愿将资本投入到其余效力产出更高的科室，比方肿瘤内科等。故截止岁晚，二级以上病院实践设立病愈科并曾经营的不到一半。2、病院数目坚持不变增加：截止年，病院家，同比增加9.27%。病院数目为家，病院数目为家，近来几年病院数目坚持不变增加，年至年，病院数目从家增加至家，年复合增速为17.70%。3、我国残疾人病愈机构数目坚持不变增加。在策略鞭策下，截止岁晚，寰宇已有残疾人病愈机构个，近年增加个。个中肢体残疾病愈效劳机构数目为个，占比为44.11%。

我国病愈呆板人须要量测算

图片滥觞：卫生部，中残联，信达证券研发中央

暂时我病院有家，假使未来50%都创制病愈科，则我国拥病院数目为家；年病院家，年国内肢体残疾病愈效劳机构数目为个。病院的病愈科、病院以及每家肢体残疾病愈效劳机构起码配臵一台上肢病愈熬炼呆板人和下肢病愈熬炼呆板人，则未来我国对于病愈呆板人的须要将到达台，假使单台病愈熬炼呆板人的价钱约为50万元，我国各样病愈熬炼中央对于病愈呆板人的须要量将到达94.35亿元。

3.7.2紧要手艺难点

从构造上来讲，以ReWalk系列呆板人为例，病愈呆板人紧要由3个部份构成：1、软件管束系统；2、呆板支柱和动力系统；3、传感器系统。以上三个系统紧要结洽商功用如下，软件管束系统：软件管束系统囊括电脑、软件和电池。其是讯息责罚中央，经过对探测的数据举行剖析做出下一步辇儿走的职掌指令；呆板支柱和动力系统：其构成呆板人的主体部份，经过机电的启动，动员全数呆板构造的行为，进而实现动员行使者行走的功用。此机构模仿了人体下肢的样式构造；传感器系统：主若是传感器对于人体中央轻微改变的探测，转达数据给软件管束系统，进而判定行使者的行为形态。

病愈呆板人的紧要手艺痛点在于：人的关节切确瞄准、系统均衡不变性，淘汰设施的压力束缚感、防止皮肤损伤、判定并应对用户职掌错误等。根据FDA数据，业内头部养息类外骨骼设施都存在设施阻碍和用户受伤的案例。

病愈呆板人行使到的关键手艺紧要有如下三种：

（1）呆板臂手艺

病愈呆板人的呆板臂(或称为职掌器)请求构造精良,行为机动,有较大的做事空间,正常为多解放度串连呆板人构造。针对不同的运用,涌现了4到8个解放度构造。个中做事站型呆板人的解放度较少,构造尺寸也对比小。而须要全方位行为的呆板手臂则须要6个以上的解放度,尺寸也对比大,到达mm左右,如驰名的MANUS手臂。病愈呆板人的手臂以回旋解放度为主,有的带有可伸缩的基座以增添手臂的做事范畴。为了增添手爪的机动性,正常在手臂末尾打算3个反转解放度。由于不须要拿太重的物体,因此呆板臂的灵验载荷正常对比小,从0.5kg-2kg。除了机电启动的呆板手臂,也涌现了气动肌肉手臂,具备构造简朴、紧凑和节能等特征。嵌入式手臂将启动器、管束器都集成得手臂内,实现了模块化,是紧要的手臂模式。

病愈呆板人手臂的管束有模块化管束和用户解放管束两种方法。模块化管束是针对某一项详细职责预先编制好管束程序模块,用户只要要发出简朴的指令便可实现一组行为,简化了职掌,能更灵验地实现职责,然而正常须要与稳固的做事平台连合。用户解放管束方法使呆板手臂有了更大的机动性,但对用户自己管束妙技的请求提升了。两种管束模式各有上风,因此对于要实行各式各样化职责的病愈呆板人最佳以两种模式相连合,以使管束更灵验。呆板臂上正常设置了编码器、力觉和视觉等多种传感器,也许实现行为反响,提升自决行为功能。

（2）人机接口手艺

用户在行使病愈呆板人进程中须要不休地与呆板人疏通，人机接口的机动、简捷易用是病愈呆板人高效运转的根基。驾驭杆和功用键盘是最罕用的接口模式；平板显示器和触摸屏也许采取菜药剂式职掌，同时还也许显示呆板人的反响讯息；语音接口有普适性，然而成本较高，还不能实现完好的当然说话调换。针对有说话阻碍的用户还涌现了以摄像机监测头部、眼睛和手的行为、地方来判定意图并构成管束号令的接口方法。穿在身上的触觉服也许丈量体魄的姿势改变，判定用户意图。手臂或脖颈等部位的肌电记号也能用做启动号令。鹰眼系统经过丈量眼电压(EOG)来断定眼睛和颅骨的相对地方，用户经过挪移头部或眼睛来挪移屏幕上的光标抉择职掌项目。别的尚有一些针对特别用户特地打算的接口系统，如口含板等。暂时，高等的接口手艺还须要进一步进步才华到达志向的实践运用阶段。正常一个病愈呆板人系统须要同时打算多私人机接口方法以便利采用。

比人机接口手艺更先进的是脑机接口手艺。脑机接口，常被简称为BCI，它是指经过在人脑神经与具备高生物相容性的外部设施间建造直接毗邻通路，实现神经系统和外部设施间讯绝交互与功用调整的手艺。简朴来讲，即是实现意图念管束呆板。它象征着，人与呆板的紧要交互方法，除了手工输入，以及近几年崛起的人为智能语音交互除外，还也许直接经过大脑向呆板发指令。

北京理工大学孔祥站博士指出，基于人机交互的管束是未来病愈呆板人进步的一个要紧干线。这个进程须要咱们得到呆板人的形态记号、动力学、行为学等等，对于人的生理记号，咱们要得到肌电记号、脑电记号、血压、呼吸等等。脑电很轻易受外界处境的影响，而肌电记号也受皮肤干湿度、毛发等要素影响。最简朴的运用是用脑电波直接效用于假肢，复原患者的行为妙技。但暂时非侵略式的脑电波采纳器仅能捕获到对比简朴的开关记号，而侵略式的设施能捕获较强的脑电波但暂时属于研讨阶段。

半侵略式植入物WIMAGINE

图片滥觞：网络

年10月，法国格勒诺布尔-阿尔卑斯大学传授Alim-LouisBenabid在《柳叶刀》上宣布行使半侵略式脑机接口手艺扶持高位截瘫患者管束外骨骼系统的研讨成效。半侵略式脑机接口手艺紧要基于皮层脑电图（ECoG）举行讯息剖析，该系统行使皮层表面电极而不是脑布局的刺入式电极，半侵略式的平安性高于侵略式，诱发人的免疫反响应愈伤布局的概率相对较小，且空间分辩率优于非侵略式。该研讨的系统具备无线管束、颅骨植入式及永远生物相容性等特征，其解码模子可每7周校准一次，确定水准上下降病人和医治师的肩负。

（3）呆板人系统的集成及通讯手艺

繁杂的病愈呆板人系统须要将多个实行器、各式传感器集成在一同，于是系统集成的平安性和牢固性尤其要紧，别的还请求系统有杰出的扩大妙技。CAN总线因成本低，数据传输速率快，具备牢固的差错责罚和检错机制等好处，已被运用到一些病愈呆板人中。别的，TIDE项目研讨的M3S是特地用于病愈呆板人的通讯总线标准。它将轮椅的机电管束器、驾驭器、呆板人做事站、处境管束器和语音合成器等都做为末尾实行器，也许便利地直接毗邻到总线上。

3.7.3紧要公司情状

寰球驰名的病愈呆板人紧要囊括Ekso、Rewalk、Cyberdyne、Ho

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