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目錄
? 為行走障礙者研發(fā)的康復訓練機器人
? 從“I視角”開始的初期研發(fā)
? 成為轉(zhuǎn)折點的運動技能學習理論
? 十年磨一劍 出鞘露鋒芒
? 共甘苦后對豐田的印象有所改善
如果“移動出行”成為了人們挑戰(zhàn)夢想的障礙，那么豐田會以此為己任，全力攻克難關(guān)，使“移動出行”助力實現(xiàn)夢想。這正是“讓所有人都享受移動的自由”其本意。
4年前的2017年1月，豐田汽車宣布將全面轉(zhuǎn)型為移動出行公司，自此這句話便成為豐田迎接新挑戰(zhàn)的風向標，不斷在各種場合被提及。
但其實早在10年前，就已經(jīng)有人提出了這一概念。本期ToyotaTimes將聚焦提出“移動的自由”這一理念的醫(yī)師與工程師們，了解一下他們在為“行走”而付出的努力。
截止至今年8月，豐田研發(fā)的康復訓練系列機器人“Welwalk”已累計銷售過百臺
這款機器人旨在輔助因腦中風等原因?qū)е孪轮δ苷系K的患者練習行走。它能夠輔助雙腿失去行走能力的病人康復訓練，患者正前方的屏幕還可顯示各種矯正數(shù)據(jù)。
在以往的康復訓練中，理療師會用身體將患者架起來，邊提醒不要摔倒，邊練習行走，在這種狀態(tài)下很難從客觀的角度去觀察步行姿態(tài)。
但是，使用Welwalk的話，可以將機器人調(diào)整到適合患者病情狀態(tài)的輔助模式，從康復訓練初期就形成接近康復訓練目標的步行姿態(tài)。讓患者通過自己練習走路的實際感覺，自然而然地恢復行走功能。
另外，機器人還會定期采集病人的訓練數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動根據(jù)恢復情況進行調(diào)整與保存，而且為配合不同體型制成的可調(diào)整穿戴部件，還有刻度標記，因此即便是更換了治療師也能夠無縫連接，繼續(xù)原定的康復訓練計劃。
腦中風的危害很大，現(xiàn)在已經(jīng)與癌癥、心臟病并列成為威脅日本人健康的三大疾病之一。發(fā)病患者每年約30萬人，患者總數(shù)已達到118萬人。是需要護理的重災區(qū)，很多患者在控制病情后都要進行漫長的康復訓練。
面對以為再也不能用自己雙腳走路的絕望病人，豐田為他們帶來了希望——Welwalk。
可以稱為Welwalk之父的新事業(yè)企劃部保健事業(yè)室鴻巢仁司主管，在采訪中說道：
“其實我們經(jīng)常被問：‘為什么豐田會想到研發(fā)康復器械？’每當這時我就會回答：‘為人類提供走路這種最基本的移動手段，是我們豐田本應為之努力的使命’。大多數(shù)人在聽到這一回答后便釋然了?！?/p>
新事業(yè)企劃部 保健事業(yè)室 鴻巢仁司主管
很多人因病或因傷導致無法自由行走，要如何才能讓這些人也享受到“移動的自由”呢？對如今日本社會面臨的少子高齡化現(xiàn)象，豐田又能做出怎樣的貢獻呢？
懷著這樣的想法，豐田在2007年便開始了醫(yī)療、看護器械方面的研發(fā)工作。
其實，豐田在很早的時期就開始涉足機器人研發(fā)領(lǐng)域。從1980年用于制車工廠的工業(yè)機器人開始，到2005年日本國際博覽會（愛·地球博）為止，豐田一直致力于研發(fā)具有“與人共生”概念的機器人。
豐田研發(fā)人員活用積累下來的技術(shù)經(jīng)驗，通過不斷摸索，終于在2007年完成了第一臺試驗機的制造。鴻巢主管與今井田昌幸經(jīng)理（新事業(yè)企劃部保健事業(yè)室）等研發(fā)人員，拜訪了康復醫(yī)學界的權(quán)威，才藤榮一教授（現(xiàn)最高顧問），敲響了位于愛知縣豐明市的藤田保健衛(wèi)生大學（現(xiàn)藤田醫(yī)科大學）的大門。
藤田醫(yī)科大學醫(yī)院（位于愛知縣豐明市）
雖然在拜訪才藤教授前，研發(fā)團隊沒有自負地認為技術(shù)有多厲害，也清楚研發(fā)工作不可能一蹴而就，但當聽到教授的話后，依然還是受到了打擊。教授在看到試驗機時表示：“這東西根本沒用，你們根本不懂康復訓練，也不了解患者的狀態(tài)?！?
試驗機的外形非常蠢笨，并且在沒有行走障礙的腿上也要穿戴，總重量17kg。在研發(fā)時，所有的測試都是由健全的人驗證，這樣的成品在康復訓練專業(yè)人士，且自身右腳也有障礙的才藤教授眼里，是毫無意義的。
穿戴式步行輔助機器人（未來的Welwalk）試驗機
鴻巢主管回顧道：“現(xiàn)在回想起來，試驗機完全是賣弄技術(shù)，從“I視角”出發(fā)制作而成的機器人”。
才藤教授表示：“研發(fā)工作絕對不能脫離康復一線，你不了解患者，不懂得殘疾人的需求，就找不對研發(fā)方向”。自那時起，便開啟了醫(yī)研聯(lián)合的研發(fā)方式。
研發(fā)期間，教授每隔2、3天就會親自穿戴測試機器，汗流浹背地進行實驗測試，獲取數(shù)據(jù)后對問題進行排查。即便是沒有安排測試的日子，他也會來到醫(yī)院，在康復現(xiàn)場傾聽醫(yī)生、治療師以及患者們的訴求。
才藤教授與豐田研發(fā)團隊一起進行測試（上圖右側(cè)）
工程師們摒棄了原來的臆想和妄想，以現(xiàn)地現(xiàn)物為基礎(chǔ)，站在“You視角”開展研發(fā)工作。他們每天都會接觸患者，了解臨床所需要的是什么，一線的困難是什么，整理出解決問題的最佳技術(shù)。
今井田經(jīng)理在回憶那段時光時表示：“能夠遇到親密的合作伙伴，真的是非常幸運?！?/p>
上圖為與鴻巢主管一起致力于Welwalk研發(fā)工作的新事業(yè)企劃部保健事業(yè)室
今井田經(jīng)理。
隨著每天在醫(yī)院的實證試驗，研發(fā)人員逐漸掌握了醫(yī)療用語，也對康復訓練有了整體認知。但這時他們卻又遇到了新問題，仿佛總是無法領(lǐng)會醫(yī)師們所想要傳達的本意。
譬如，他們在對才藤教授指出的問題進行改善后，就會被說：“我確實是這么說的，但你們的理解與我的意圖不太一樣”，總發(fā)生這種理解上的偏差。
在研發(fā)團隊萬分苦惱為什么會發(fā)生這種事情時，才藤教授給出了答案：“這應該是因為你們不懂運動技能學習理論導致的”。聽到這番話后他們馬上開始了學習。
所謂運動技能學習理論是指，幫助因病失去運動機能的患者再次掌握運動方式的理論。2019年，大高洋平教授接過才藤教授的接力棒，繼續(xù)協(xié)助研發(fā)團隊工作。他說道：
“一般來說，如果是工程學的人制作機器人，腦子里一定是以機器為主。醫(yī)療上來講，無論是‘做手術(shù)’還是‘開處方藥’，都是以介入治療為主。但是康復訓練卻不同，如果病人本身不能自覺動起來，一切努力都是枉然?？祻陀柧毷菐椭邢轮系K的人，重新學習走路的過程，最重要的是輔助本人自主學習。”
“以前的康復治療手段，普遍是治療師利用各種輔助道具幫助患者訓練。但要如何創(chuàng)造一種適合的、能夠無縫連接的學習環(huán)境卻是個難題。這種環(huán)境必須要符合不能太過于輔助介入，又不能讓患者覺得練習難度太大的要求。而Welwalk正好符合這些條件，它能夠貼身輔助病人自主訓練，為患者們早日康復做出了貢獻?！?
上圖為隸屬藤田醫(yī)科大學的大高教授，他從才藤教授手中接過接力棒，繼續(xù)為Welwalk研發(fā)工作不斷貢獻。
才藤教授曾說過：“走”和“能走”的差別非常大。也許患者能通過機器人輔助變得“能走”，但過于依賴輔助器械，自己就會變得懶惰，從而無法學會自己“走”。
可以理解醫(yī)師們想要表達的真實意圖成為了研發(fā)轉(zhuǎn)折點。自此，豐田的研發(fā)團隊遵循著醫(yī)師顧問的意見，在順利研發(fā)的同時，還提出了很多具有創(chuàng)新的提案。
之后被命名為Welwalk的康復器械援助機器人，汲取了各種醫(yī)療現(xiàn)場的反饋。2011年開始在醫(yī)療現(xiàn)場進行實證試驗，自2014年開始，經(jīng)歷了日本全國23家醫(yī)療機構(gòu)的臨床驗證。
2016年Welwalk WW-1000正式獲得了醫(yī)療器械的批準，次年開始租賃服務。自研發(fā)開始，歷經(jīng)十年，終于取得了成果。在本應松一口氣慶祝一番之時，今井田經(jīng)理卻說，其實當時的研發(fā)團隊心情十分復雜。
“在投放市場使用前，我們已在多家醫(yī)院進行了驗證，對器械的輔助作用是有一定信心的。但考慮到今后要面對更多患者，每位患者的走路方式與體態(tài)又都不同?？祻陀柧毜姆绞揭惨龅侥軌蛞蛉硕惒判?。因此，喜悅之余我們又萌生了一絲擔憂?！?
然而，事實卻為忐忑不安的研發(fā)團隊吃下了一顆定心丸。原計劃進行租賃服務的80臺設(shè)備被全部約滿，并且公司已經(jīng)開始著手生產(chǎn)下一批設(shè)備。
2019年，功能與舒適度均得到提升的Welwalk WW-2000問世，并且從租賃形式轉(zhuǎn)為了銷售。兩種型號的器械合計94臺，遍布日本全國，至今為止使用過這種康復訓練器械的患者已超5000人。
大高教授期待Welwalk能夠給康復治療這一醫(yī)學領(lǐng)域帶來革新。
“康復治療所面臨的許多問題都非常復雜。很大程度上要依賴熟練的技術(shù)與臨床經(jīng)驗，因此也更迫切地需要數(shù)據(jù)化處理?？梢绾慰陀^的、定量的收集數(shù)據(jù)，建構(gòu)標準化與構(gòu)造化卻是個大難題。如，你要治療高血壓，可以有吃多少藥能夠控制血壓到多少的參考，但康復治療方面卻無從考證?！?
“但現(xiàn)在使用機器人的話就不一樣了，不但能夠提高治療效果，還能定量監(jiān)測記錄每次治療結(jié)果。這樣一直以來所面臨的無法標準化、結(jié)構(gòu)化的難題，便迎刃而解了。這將成為醫(yī)學史上一次偉大的進步?！?/p>
以實現(xiàn)“不讓任何人掉隊的社會”為目標的豐田，已開始研發(fā)下一個型號的Welwalk。截至今年為止，已經(jīng)參與豐田研發(fā)項目五年之久的大高教授表示，經(jīng)過這段時間的接觸，他對豐田的印象有所改變。
“意外地發(fā)現(xiàn)豐田的人都非常能吃苦。那種不畏失敗，努力奮進的樣子，使我對豐田的印象以及相處方式都發(fā)生了改變。從原本的‘知名大企業(yè)精英’變成了‘一群汗流浹背的人’。”
藤田醫(yī)科大學醫(yī)院一直以來所奉行的“重視臨床”，與豐田的“現(xiàn)地現(xiàn)物”理念不謀而合。擁有著共同價值觀的醫(yī)院與企業(yè)，在時間的磨合下，如今已經(jīng)貫通融會，成為了不可分割的存在。
不過，挑戰(zhàn)還未結(jié)束。當被問到今后還有什么待解決的問題時，鴻巢主管回答道：“為了讓所有人都能夠用得起我們的康復器械，接下來的使命就是突破價格壁壘?！?/p>
大高教授也早已制定好了下一個目標，他表示：“一直以來，我們的康復對象都是腦中風癥狀較重的患者，但今后希望能夠?qū)⒅委熭椛涞礁蟮姆秶?。如持續(xù)把控病人出院后的日常康復訓練，或者因其他疾患導致下肢障礙病人的治療。”
在采訪的最后，我們問大高教授，作為醫(yī)生您最想實現(xiàn)的夢想是什么？他如此答道。
“如果‘讓所有人都享受移動的自由’是豐田的使命，那么‘讓所有人都享受活動的自由’就是負責康復訓練的我們的使命。其實我們殊途同歸，挑戰(zhàn)的是同一座高山?！?/p>
通過“移動”和“活動”的自由，量產(chǎn)幸福。志同道合的醫(yī)師與工程師們，還在繼續(xù)著他們的攀登。
上圖從左往右分別是大高教授、鴻巢主管、今井田經(jīng)理（拍攝于藤田醫(yī)科大學醫(yī)院）
