《康复机器人 —— 膝关节外骨骼 3D 打印技术》项目在第十九届 “挑战杯” 全国大学生课外学术科技作品竞赛重庆市选拔赛中荣获特等奖

近日，第十九届 “挑战杯” 全国大学生课外学术科技作品竞赛重庆市选拔赛决赛暨 2025 年度中国青年科技创新 “揭榜挂帅” 擂台赛 “新一代信息技术” 领域主擂台活动在中国重庆・科学会堂成功举办。本次活动由团重庆市委、重庆市教委、重庆市科协、重庆市社科联、重庆社科院和重庆市学联联合主办，重庆大学、西部科学城重庆市高新区管委会共同承办。共青团重庆市委及各主办、承办单位负责同志出席活动，共同见证青年学子的科创风采。

在此次高水平赛事中，重庆机电职业技术大学信息工程学院数字媒体技术协会师生团队表现抢眼，由杨成斌、常晋、李娅三位老师指导，陈奕璇、冉闽、李敏、蒋绿利、石文豪、吴珺璇、简苏欢、余钒榕八位同学共同参与的项目《康复机器人 -- 膝关节外骨骼 3D 打印技术》，凭借创新性的技术理念、扎实的研究成果和出色的现场展示，在众多参赛作品中脱颖而出，荣获重庆市选拔赛特等奖。

该获奖项目聚焦康复医疗领域的实际需求，将 3D 打印技术与康复机器人相结合，研发出具有高适配性的膝关节外骨骼康复设备。项目通过精准捕捉人体运动数据，结合个性化 3D 打印工艺，有效提升了康复设备的穿戴舒适度与辅助效果，为膝关节功能障碍患者提供了更具针对性的康复解决方案，兼具技术创新性和社会实用价值。

该项目的诞生源于现实痛点的精准捕捉。2020 年，团队在酉酬镇养老服务中心志愿服务时发现，进口膝关节外骨骼设备租赁费用高达 10 万元 / 年，90% 家庭难以承担，且固定结构无法适配 1.5 - 1.9 米身高差异，导致 30% 老人因尺寸不符放弃使用，设备闲置率达 45%。2022 年，在遂宁市船山区中医医院义诊中，团队进一步验证了脊髓损伤、脑卒中患者对个性化康复设备的迫切需求，由此开启了历时 14 个月的研发之路。

项目构建了 “精准扫描 - 个性建模 - 智能辅助” 的全链条解决方案。通过膝关节 CBCT 高精度扫描，团队可获取毫米级骨骼数据，结合自主研发的运动捕捉系统，精准采集患者步态特征，再通过 3D 建模软件生成个性化模型。依托 3D 打印技术的材料革新与工艺优化，设备综合成本较传统方法降低 80% 以上，重量减轻 30%，且能完美贴合不同患者的身体曲线。核心智能芯片作为外骨骼 “大脑”，可实现亚毫米级步态匹配，智能切换平地行走、上山蹬地、下坡缓冲等模式，配合压力反馈传感器实时调节辅助力度，有效降低二次损伤风险。目前产品已与遂宁市船山区中医医院等单位合作落地，通过 “边应用边改进” 模式，助力患者步行速度提升 25%，日行走步数增加 40%，爬楼梯能力提升 30%。团队还发起 “爱心捐赠” 行动，为山区肢体残疾留守儿童、居家老人等群体提供设备支持，让 60 岁以上老人居家日均步行量提升至健康标准的 80% 以上。

据了解，重庆机电职业技术大学高度重视学生科技创新能力培养，通过搭建学术科技竞赛平台、组建专业指导团队、完善创新创业支持体系，鼓励学生将专业知识与实际需求相结合。此次获奖不仅是对项目团队辛勤付出的肯定，更是学校深化创新创业教育改革、培养高素质技术技能人才的生动体现。

“从概念设计到实物迭代，每一次深夜实验室的灯光都是我们攀登的阶梯，”团队负责人陈奕璇在赛后感慨道，“外骨骼不仅要‘智能’，更要让使用者感受到科技的温度。”指导老师杨成斌教授高度评价团队的跨界实践能力：“他们打通了数字建模、智能控制与生物力学的学科壁垒，这正是新工科人才的核心素养。”

项目团队表示，将以此次获奖为契机，进一步完善项目成果，积极备战全国赛事，力争在更高平台上展现重庆青年学子的科技创新实力，让这项 “有温度的科技” 惠及更多康复群体。