康复的意义,除了在于追求人体机能的恢复,还应弥合环境适应与社会参与的鸿沟,让康复者在真实、复杂的生活场景中找回独立与尊严。
近日,傅利叶自主研发的 MetaMotus™ Galileo 伽利略系统迎来重磅升级,全新解锁公交出行、地铁出行、超市购物和公园游玩四大运动与认知复合训练场景,将日常生活中最高频、最典型的社会参与活动,转化为可训练、可评估、可反馈的标准化交互任务,借助沉浸式的人机交互技术,在帮助使用者实现身体功能恢复的同时,重塑社会适应能力。
截至目前,伽利略系统已在上海阳光康复中心、曙光医院、同济大学、 https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzkyODM0NjYyNQ==&mid=2247489174&idx=1&sn=2d9d0bb8767de0a0d7ddb03442e5de4a&scene=21#wechat_redirect 等国内外多家医疗及科研机构落地应用,并参与国家重点研发计划的重点专项,承担多项 https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzkyODM0NjYyNQ==&mid=2247487607&idx=1&sn=90ec68d8b532b0ef97679dbea9fa3194&scene=21#wechat_redirect ,成为国内外康复医学、运动科学与具身智能技术研究的重要平台。
以沉浸式交互为核心,助力康复衔接社会
根据世界卫生组织提出的《国际功能、残疾和健康分类》(ICF)标准,健康评估框架可从 "功能与残疾(包含身体功能与结构、活动与参与)" 和 "背景因素(包含环境因素、个人因素)" 两大方面进行构建。该标准认为,康复的目标不是单纯治好疾病,而是帮助康复者恢复功能、回归生活、融入社会,这强调人与环境的互动,关注康复者能做什么、如何生活,而不仅是疾病本身。
基于 ICF 理论核心,伽利略系统始终围绕 "回归生活与社会" 这一终极目标展开设计,融合了生物力学、康复医学和运动科学的前沿成果,集成了六轴运动平台、六维测力台、LED 柔性环屏、自适应跑台、动态减重系统、运动捕获系统以及人机交互软件等核心模块,可为各类功能障碍人群提供躯体功能训练和环境适应性训练,助力功能恢复与心理重建。
借助伽利略系统,使用者可通过划船、机动车驾驶、互动轮椅、红绿灯急行、行走上下坡等运动和康复的真实场景,在高度仿真的虚拟环境中进行高频次、多模态的交互训练。
此次新增的公交、地铁、超市和公园四大训练场景,将单一动作训练全面延伸到日常生活中的功能恢复与社会参与,引导康复者在虚拟世界中进行平衡、步行、注意力、决策和社交互动等运动与认知复合训练,让其提前体验出行、通勤和购物等日常生活,重塑生活自理能力和社会适应能力,推动康复训练向社会参与和生活重建的方向发展。
▪ 公交出行:动态平衡与环境适应
乘坐公交是日常独立出行的重要一环,对于肢体功能正在恢复的康复者而言,其核心挑战在于如何在车辆起步、转弯、刹车以及持续晃动中维持身体平衡,同时应对复杂的环境干扰,完成既定行程。
伽利略系统通过六轴平台与虚拟现实技术,高度还原真实的公交行驶过程。系统可模拟平缓启停、常规刹车、快速起步、急刹车等不同强度的惯性扰动,形成从低到高的平衡挑战梯度。使用者在应对身体晃动的过程中,能够有效刺激前庭与本体感觉的协同反应,提升动态平衡能力,从而降低现实生活中的跌倒风险。
▲ 步行去车站及上车刷卡
与此同时,系统将身体控制与认知功能深度融合,实现 "身体保持平衡 + 大脑精准决策" 的双重任务训练,帮助使用者从虚拟环境训练顺利跨越到真实的生活出行。
训练涵盖 "辨识车辆→刷卡上车→保持平衡→到站提醒与下车" 完整出行流程,通过不同长度与难度的路线规划,持续强化前瞻记忆。
配合逼真的报站声、红绿灯交互、乘客穿梭及车外流动的视觉信息,持续考验使用者的注意分配与抗干扰能力。
▲ 乘坐公交及到站急刹车
▪ 地铁出行:复杂任务与空间定向
如果说公交场景侧重于抗扰动下的动态平衡,那么地铁场景则更强调任务流程的完整性与高阶认知决策。对于使用者而言,地铁通勤场景是一段环环相扣的社会参与过程,其训练本质是重塑工具性日常生活活动能力(IADL)。
伽利略系统通过六轴平台、自适应跑台、运动捕捉和虚拟现实技术等,全景重构了 "进站→刷卡过闸→方向辨识→候车乘车→到站换乘 / 下车" 的完整出行链条。结合车厢行进过程中的颠簸与晃动,系统将复杂的地铁出行拆解为可训练的认知与运动闭环,帮助使用者重新学会如何自主到达目的地。
▲ 地铁进站及闸机刷卡
训练涵盖步行及站立平衡,在模拟的真实物理扰动中维持身体稳定。
相较于公交,地铁场景增加方向判断与多步骤记忆环节,使用者需要在进入车厢前做出线路、方向、站点等连续选择决策,调动工作记忆、计划能力、空间定向与视空间知觉。
▲ 选择乘坐方向及到站下车
▪ 超市购物:认知决策与独立生活
超市购物场景体现了 IADL 的自主采买与复杂决策等独立生活能力,集成视觉搜寻、路线规划、空间定向、左右辨别、上肢运动控制等多重康复需求。其训练本质是将抽象的康复目标转化为情境化的任务体验。
伽利略系统通过虚拟现实与运动捕捉技术,全景重构了 "任务解析→路线规划→识别商品→比较价格→抬手取物→完成结算" 的真实购物全流程,提升使用者的主动参与感,实现动作训练与认知的深度融合,帮助使用者重塑独立采买能力和生活信心。
▲ 步行与环境交互(路线选择)
紧扣临床循序渐进原则,按认知复杂度可划分为 "按清单精准采买"、"分析模糊目标自主推断采买"、"按预算完成规划与采买" 三个梯度任务。针对独立生活的认知障碍,在真实情境中重塑意图理解、计划拆解与财务计算能力。
针对使用者左右混淆、方向感下降等常见的认知短板,场景设计了寻找货架的路线规划任务,利用动捕技术实时捕捉使用者转身与变向的身体特征,可实现场景中的左右转向,继而实现 "先规划、后行动、边执行边调整" 的高阶功能训练。
借助动捕技术,使用者在步行时可观察货架上的商品,左右移动来选择路线,实现寻找商品和行走转向的双重任务训练。使用者还可抬起上肢拿取商品,同步训练肩关节活动范围、上肢肌力与手眼协调能力,将枯燥的康复动作与真实生活能力相融合;根据任务要求实时调整行走方向,比固定路线训练更贴近真实购物场景。
▲ 上肢功能训练场景化(选择货架商品)
▪ 公园游玩:空间导航与社区融入
公园游玩场景高度集成了目标记忆、线索提取、限时决策与长距离步行等综合康复需求。其训练本质是从基础日常生活能力向高阶社区参与的跨越。
伽利略系统结合情境化的空间导航和限时决策任务,帮助使用者完成 "设定目标→识读路牌→选择方向→修正路线→顺利抵达" 的完整公园导航全流程,真正恢复其独立探索世界的社会融入能力。
该场景设计了寻找目标地点的任务(如厕所、小卖部或标志性景点),训练在整段路程中持续保持目标意识;从初级到高级设计不同的路线长度、岔路数量和单位时间内的决策频次,渐进式增加目标记忆负荷与保持时长,训练前瞻记忆与反应力。
针对脑卒中、脑外伤后常见的左右混淆与方向感下降,场景中在岔路口设有路牌,通过读取路牌信息做出左右行进选择,训练视觉搜索、信息提取与线索匹配能力,引导使用者学会利用真实环境线索进行认知代偿,补偿记忆与定向障碍。训练效果可直接迁移至真实社区。
面对现实中在岔路口犹豫不决或错过路口的痛点,场景设立限定路段与倒计时机制。通过对选错方向、模糊应对及超时未响应等失败的情形反馈,训练使用者的信息处理速度与注意分配能力,强化在动态环境中的敏捷决策力。
▲ 公园场景岔路选择
数字孪生 1:1 还原真实世界
为了给使用者提供极致沉浸、可无缝迁移至现实的训练体验,伽利略系统构建了从真实环境采集到虚拟场景生成的完整建模流程。开发团队通过深入一线实地勘测、高精度扫描与物理采样,将真实世界的每一个细节精准 "搬" 进虚拟空间。
在搭建公交与地铁场景时,团队对站点、安检口、闸机及车厢细节进行 1:1 数字孪生建模;实地采集公交与地铁行驶过程中的真实震动频率、转弯惯性及刹车启停的晃动特征,通过六轴运动平台等软硬件设备进行物理级还原,让使用者在肌肉记忆与本体感觉上体验 "正在行驶中的车辆",弥合虚拟训练与现实生活之间的鸿沟。
▲ 地铁场景建模过程
伽利略系统的 Galileo X 平台对采集到的多模态数据进行时序同步与分析处理,可在训练中实时反馈,并提供精准的步态、表面肌电、平衡等分析报告,并实现视觉、听觉、触觉、嗅觉与本体觉的多感官协同,为功能评估和个性化训练方案提供可靠的数据支持。此外,该系统还适用于科研场景下的各类机器人测试。
▲ 科研人员利用伽利略系统测试机器人
以人为本,赋能人类生活
对傅利叶而言,伽利略系统不仅是技术体系、康复临床经验与服务能力的结晶,更是企业 "以人为本,服务于人" 理念的具象化实践。
一直以来,傅利叶持续聚焦通过机器人解决康复治疗中的效率和可及性问题;未来,傅利叶将不断探索智能机器人在康养陪伴、主动交互和长期健康管理中的价值,让机器人技术真正赋能人类健康与生活。
(来源:傅利叶)
