Harmonic Bionics 上肢外骨骼

drylin T 导轨和drylin R 直线滑动轴承技术应用于上肢康复机械臂，干净、免润滑、重量轻

自润滑材料及产品已在外骨骼领域实现成熟且广泛的应用。敬请留下您的联系方式，我们将第一时间为您安排资料寄送、样品寄送，亦可根据需求登门拜访！

医疗行业手册

精选医疗行业应用案例和适用产品

全球每年有 1500 万人罹患中风，且随人口老龄化发病率持续攀升，物理治疗资源面临巨大缺口。传统康复模式存在两大根本缺陷：一是治疗师难以同时服务多名患者，康复资源供需失衡；二是康复效果评估依赖治疗师 1-5 分的主观评分，缺乏可重复、量化的客观数据，严重阻碍了康复疗效研究的进展。

Harmonic Bionics 公司开发的全球首款双侧上肢康复外骨骼 Harmony，通过全面采用易格斯自润滑工程塑料运动部件，彻底解决了医疗外骨骼在洁净性、可靠性、调节效率和轻量化方面的核心痛点。该方案将患者间尺寸调节时间从 30 分钟压缩至数秒，适配 95% 的美国人群体型，实现了无油免维护运行，为中风患者提供了更安全、高效的上肢康复解决方案，同时解放治疗师专注于医患互动，显著提升了康复治疗的可及性与标准化水平。

问题和挑战

肩部是人体最复杂的关节，外骨骼需实现 5 个关节的协同运动才能与人体自然运动对齐，否则会对患者关节造成应力损伤。具体技术挑战包括：

精准对齐：机器人旋转轴必须与人体关节自然旋转中心同轴，因此需要快速、顺滑的尺寸调节机构，且调节后能刚性锁定

医疗环境限制：医院环境禁止使用油基润滑，否则会堆积污垢滋生细菌；大多数金属衬套在无润滑状态下会发生咬合或磨损

空间约束：外骨骼结构复杂，尺寸调节机构必须高度紧凑，为电子元件和执行器预留空间

传统方案缺陷：金属轴承方案存在易积污、重量大、成本高、无减震能力等问题，无法满足医疗设备的长期可靠运行要求

外骨骼整体结构

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解决方案

底座内部易格斯轴承透视图

由于成本低且间隙可调，drylin T 系列导轨、滑块和锁扣用于外骨骼底座，以调节高度和双臂间距。

前臂剖面图

drylin R 滑动膜被集成到带有一体式轴环的定制轴承座中，拧紧轴承座时，滑动膜会压紧轴，形成牢固的配合。该解决方案使尺寸调节机构在相同的紧凑空间内，相比之前的设计获得了显著更大的调节行程，最终使外骨骼能够适配更广泛的患者群体。

肩胛骨细节图

drylin R 塑料直线滑动轴承实现肩胛骨抬升和前伸的尺寸调节。由于肩部尺寸调节机构的轴暴露在外，需要频繁用消毒剂擦拭。drylin R 直线滑动轴承和圆形不锈钢轴确保该部分无需润滑即可顺畅滑动，且可进行消毒处理。drylin N 轴承用于患者背部、上臂和腕部的人机物理接口调节，因其截面低、运行顺畅，且相比其他解决方案成本更低。

上臂剖面图

在机器人外骨骼空间最受限的部位，由 iglidur J 系列棒材加工而成的U型槽，使直线轴承能够集成到机器人的上臂壳体中，为内部电子元件和执行器释放了关键空间。该设计采用对称结构，在相对两侧共有 6 个接触面，实现了近乎完美的约束，在无关方向上的游隙可忽略不计。iglidur J 系列棒材还被加工成垫片，确保上臂部分的锁定机构在解锁状态下不会卡滞。

Harmonic Bionics 上肢外骨骼

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