腦控外骨骼實現！國科會全球首創「AI隨動步行復健機器人」

記者黃仁杰／台北報導

全球快速高齡化，行動健康面臨前所未有的挑戰，在國科會長期支持下，國立中興大學優聘副教授李聯旺、國立陽明交通大學教授柯立偉及高雄醫學大學教授陳嘉炘組成的跨領域團隊，歷經10年打造全球首創的「AI隨動步行復健機器人（HopeStride）」，透過偵測腦波帶動機器人協助復健復原，讓中風與退化患者能「用腦走路」，主動參與訓練、加速恢復。

國科會指出，系統整合隨動載具、動態減重、外骨骼與非侵入式無線腦機介面，可讀取患者腦部訊號並解析運動意圖，進而驅動外骨骼完成安全、自然的步態訓練；從站立、平衡、步態引導、自然行走到腦控訓練皆能一機完成，擺脫以往以被動訓練為主的限制，並能靈活應用於醫院與復健中心。

這種「主動式」復健使患者更貼近自然行走的狀態下重啟神經連結，是傳統設備難以達成的重大突破，目前已在高雄醫學大學附設中和紀念醫院進行臨床實驗，受試者的步態控制、下肢肌力與心肺耐力均有顯著提升。

傳統復健設備多以機械支撐協助患者站立與行走，雖能降低跌倒風險，卻屬於「被動帶動」。而設備功能單一、缺乏即時回饋與自動化，使治療師難以根據患者即時反應調整訓練參數，復健效率與安全性皆受限。

因此，醫界與工程界皆期待的智慧復健系統，是讓患者不再被動跟隨，而能主動「用腦調控行走」，透過神經可塑性導向訓練重新連結大腦與身體，為臨床復健帶來關鍵轉捩點。

李聯旺強調，系統最大的進步，就是化被動為主動，必須讓患者不被機器帶著走，因此搭配腦波儀和AI演算法，達成從腦神經帶動的附件方式。此外，這個機器人在傳統的基礎上加入多種技術，包含隨動跟隨技術、按需減重、非侵入式腦機介面，能滿足各種不同階段的復健訓練需求。

自2016年起，跨校團隊以神經可塑性理論、安全控制、AI與腦機介面為核心，結合外骨骼與運動意圖辨識模組，完成AI隨動步行復健機器人（HopeStride）開發。高雄醫學大學臨床實驗證實「用腦走路」更有感，研究團隊以20次療程比較2組訓練，對照組採被動式外骨骼；實驗組採腦控外骨骼。評估平衡、下肢功能與心肺適能等指標後發現：對照組主要在下肢功能改善；實驗組則下體功能與心肺耐力均表現出同步改善，顯示「用腦復健」可同時強化身體與神經兩大系統，帶來雙重效益。

國科會指出，這項成果不僅回應高齡社會的復健挑戰，更展現「以科技補人力」的創新精神。隨著復健機器人與腦機介面技術持續進展，「用腦走路」將成為智慧醫療的新典範。