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创新说 | 智能假肢,科技助行新体验
2022-12-23

      2021年繁星学院上线《创新说》栏目,旨在挖掘HRG生态圈内具有企业家精神的科研工作者,记录他们的科研智慧和在科技创新过程中的不懈努力,将HRG人的创新精神传承下去。本期人物,浙江臻行科技有限公司联合创始人李哲,让我们一起聆听他的创新故事。

 

科研工作者 李哲

 

      李哲毕业于燕山大学计算机科学与技术专业,浙江臻行科技有限公司联合创始人,智能假肢项目负责人,具有多年软件开发和项目管理经验,带领团队专注智能辅具技术和产品的研发。

 

01 市场需要“质优价廉”的智能假肢产品

 

      大学毕业后,李哲主要从事软件开发和运营相关工作。他从软件工程师起步,在工作中不断积累和成长,逐步升任到高级管理岗位。在软件行业沉淀多年后,李哲意识到自己内心渴望的并非舒适区的安稳,而是朝着更远的目标不断前进。几经思考后,李哲决定离开软件行业,寻找新的事业方向。

 

      2019年,李哲加入HRG湖州国际创新研究院,参与并主导智能假肢项目的研发与管理。对他来说,这是一个既能发挥自己专长又充满挑战的机会,也是他职业生涯中十分重要的一次转折。

 

人物访谈

      繁星君:最初为何会选择智能假肢这个研发方向呢?

      李哲:目前国内的智能假肢主要以进口为主,价格比较贵,对普通家庭来说负担不小。发掘到这个需求后,大家一致认为智能假肢是个值得并且应该去做的项目,所以我们很快就开展了调研工作。

 

      在初期调研中,李哲走访了国内多所高校,也咨询过国家康复辅具研究中心和一些假肢装配机构。通过与相关领域的教授和专家交流,他了解到国内智能假肢行业起步晚,发展也比较落后,高端假肢市场几乎处于被国外垄断的状态。进口假肢不仅价格昂贵,后续的维修保养也存在费用高、周期长等问题。

 

      这次调研让李哲坚定了推进项目研发的决心和信心。假肢是帮助残疾人实现行走的刚需产品,而进口假肢的价格却让很多人望而却步。李哲希望通过自主研发实现进口替代,让更多残疾人能够穿上质优价廉的国产智能假肢。

 

02 团队深耕细作实现核心技术突破

 

      在组建团队过程中,项目组邀请了被誉为“中国康复医学第一人”的励建安教授加入专家团队,并与励建安教授联合创立了“湖州市A类院士工作站”,为项目研发提供康复运动、步态控制等临床数据支持;研发团队由来自多所重点高校的博士、硕士等各领域人才组成,为项目顺利推进提供了有力的保障。

 

      2019年10月,智能假肢项目在HRG湖州研究院正式立项。研发初期,团队完成了原型机的控制程序、算法和硬件的开发,实现了假肢的穿戴和基本行走功能,但离产品化还有一段很长的路要走。为此,团队花了更长的时间去攻关核心技术,不断测试、改进产品的性能和穿戴舒适度。

 

 

人物访谈

      繁星君:智能假肢与传统机械假肢的主要区别是什么?

      李哲:首先,我先简单介绍一下机械假肢。机械假肢具有固定的阻尼,并且按固定的摆角进行摆动,用户需要人为控制假肢完成不同路面和不同步速的行走。在下坡的时候,人体重心靠前,如果他控制不好,很可能会摔倒;或者他在走路的时候发生磕绊,大概率也会摔倒。用户要一直用身体去控制假肢,并且要时刻谨慎小心,所以他走路会比较累。那么,智能假肢不需要人为去控制,完全由假肢自行判断和自动调整阻尼。用户不用担心路面情况,可以轻松实现快走或者慢走,因为假肢会自动控制步速的快慢。如果遇到磕绊或者下坡行走的情况,假肢会瞬间增加关节弯曲的阻尼,为人体提供支撑,这样用户就不容易摔倒了。所以,智能假肢的这种安全控制功能是传统机械假肢无法比拟的,穿戴行走也非常舒适、自然。

 

      李哲介绍,液压阻尼系统一直是困扰假肢行业的技术难题,在结构和制造方面都具有很高的挑战性。团队研发的自循环阻尼可调液压系统,采用航空航天级加工工艺,经过反复优化和测试,可为用户日常行走提供安全稳定的支撑。

 

      仿生步态控制系统是团队攻克的另一项核心技术。该控制系统可准确识别用户的行走姿态,并准确判断用户的运动意图。系统由基于多传感融合技术的仿生步态控制算法支持,目前识别准确率接近于100%,控制响应度在20毫秒以内,已达到国际先进水平。

 

      随着智能假肢技术和产品趋于成熟,作为HRG湖州研究院培育企业,浙江臻行科技有限公司正式孵化成立。团队在完成产品1.0版本的研发和穿戴测试后,继续推进了2.0升级版的研发工作。

 

03 “臻行”智能假肢科技助行新体验

 

      “臻行·吉光”系列智能膝关节假肢由团队历时三年研发完成,适用于单腿或双腿截肢的残疾人用户。产品采用国内先进的全碳纤维仿人腿形壳体,结合航天金属材料,融合微电子、仿生控制、新材料、AI等多项技术,性能已达到国际水准。

 

“臻行·吉光”系列智能膝关节

 

      李哲介绍,该款智能膝关节有将近500个零件,但整机重量只有1.3千克左右。碳纤维材质不仅强度高、质地轻,还具有非常优异的防腐蚀性(耐酸、碱、盐),可防泼溅,在潮湿恶劣的环境中也能保持完好。全碳纤维外壳坚固耐用、轻便美观,减轻了用户的穿戴负担。

 

      产品通过实时监测和调整,可满足用户在多种日常生活场景中行走的需求,并有效应对磕绊等突发情况。产品支持的最高步速为5公里/小时,基本行走模式覆盖了平地、沙滩、草地、凹凸路面、斜坡和楼梯等多个场景。在团队配套开发的微信小程序中,用户可查看假肢的电量状态和行走步数等信息,还可根据需要调节假肢的灵活度;此外,用户可通过一键设置选择骑行模式,从而实现骑自行车的运动需求。

 

 

人物访谈

      繁星君:这款智能假肢的待机时间是多久?产品在充电时是否需要保持静态?

      李哲:产品采用的是超低功耗电路设计,只需充电4个小时,便可轻松使用60个小时。这个待机时间是比较长的,不过很多人还是会担心遇到电量不足的情况。为了解决大家的里程焦虑,我们在2.0版本中加入了移动式充电功能,用户外出时可以携带我们专门设计的充电宝。使用充电宝时,用户可以选择静态充电,也可以边走边充。

 

      臻行团队与国家康复辅具研究中心及多家省市残联单位已建立良好的合作关系。在各单位的支持和帮助下,团队为上海、杭州、青岛和哈尔滨等多地用户举办了智能假肢穿戴活动,得到了用户的普遍认可和良好反馈。

 

“臻行·吉光”系列智能膝关节试穿活动

 

      此外,团队还为假肢机构专门研发了一套假肢技师装配系统。由于每个用户的步态特点、体质特征、截肢部位以及截肢长短都存在差异,假肢技师可借助该系统为用户配置最适合的步态方案。

 

04 持续研发让“臻行”产品走向世界

 

      臻行团队研发人员不到10人,在项目核心技术领域已成功申请专利20余项。团队研发的智能假肢性能可与进口产品相媲美,在价格和售后服务等方面也更具竞争力。李哲希望,随着智能假肢订单的积累,“臻行”能够成为被用户广泛认可和信赖的国产辅具品牌。

 

人物访谈

      繁星君:公司是通过哪种模式进行产品销售的?

      李哲:目前,我们的第一个策略是ToB模式,与康复中心等机构建立合作,由他们进行产品的终端销售;第二个策略就是ToC模式,公司正在筹备组建自己的装配团队,后续我们将直接为用户进行假肢装配。所以,我们会结合两种销售模式去拓展市场。

 

      目前,智能膝关节2.0版本已上市。团队后续将开展如智能踝关节、膝踝联动外骨骼以及碳纤维脚板等其他助行产品的研发。李哲说,公司只有持续研发和创新,才能不断提升技术实力和产品实力,在智能辅具行业越走越远。

 

      臻行的企业愿景是“让国产智能假肢走向世界”。未来,公司将不断开拓海外市场,让臻行产品走出国门,帮助世界上更多的人重拾希望和信心,在科技的助力下自由前行。

 

(以上文章来源于繁星创业营,作者繁星君)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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