國(guó)內(nèi)推拿機(jī)器人研究進(jìn)展

李銀倩 呂杰 曹金鳳 張延海 鄭木松 徐軍 周楠 呂強(qiáng)

(1.上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)院，上海 200093；2.上海健康醫(yī)學(xué)院醫(yī)療器械學(xué)院，上海 201318；3.上海大學(xué)期刊社，上海 200444；4.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬岳陽中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院，上海 200437)

推拿是以經(jīng)絡(luò)學(xué)說為理論基礎(chǔ)，在中醫(yī)理論指導(dǎo)下，以推、拿、按、捏、提等手法結(jié)合器械輔助，作用于機(jī)體局部經(jīng)絡(luò)、穴位，以改善機(jī)體狀況的一種按摩方法[1,2]。推拿針對(duì)頸、肩、腰、腿部病癥，涉及各種人群，患者治療需求巨大。隨著人口老齡化問題日趨嚴(yán)峻，老年患者急劇增加[3,4]；大量長(zhǎng)時(shí)間保持坐姿工作的年輕人，容易產(chǎn)生疲勞過度，青年患者也日趨增多[5]。而從事推拿這樣重體力勞動(dòng)、高負(fù)荷、要求知識(shí)與技能高度配合的專業(yè)中醫(yī)推拿師數(shù)量嚴(yán)重不足，專業(yè)醫(yī)師資源缺乏成為亟待解決的難題。

在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，將中醫(yī)推拿按摩技術(shù)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，催生出代替專業(yè)技師為患者按摩治療的推拿按摩機(jī)器人將有效解決上述問題。推拿機(jī)器人是以軟組織為作用對(duì)象，為滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)中醫(yī)按摩的臨床需求所研制的一種融合機(jī)器人技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代康復(fù)醫(yī)學(xué)及人工智能技術(shù)等領(lǐng)域的服務(wù)型機(jī)器人[6,7]，其按摩手法更加規(guī)范，力度、位置精準(zhǔn)，治療效果更穩(wěn)定，輔助或代替?zhèn)鹘y(tǒng)推拿按摩技師的繁重工作，使醫(yī)生得以專注于推拿手法的創(chuàng)新及優(yōu)化，極大提高就診效率。推拿按摩機(jī)器人無疑成為行業(yè)的研究熱點(diǎn)。目前，市場(chǎng)上存在許多按摩設(shè)備，但多為功能單一、智能水平低下，達(dá)不到預(yù)期治療效果，尚不能投入臨床治療。國(guó)內(nèi)對(duì)于機(jī)器人在中醫(yī)按摩推拿領(lǐng)域還處在初級(jí)研究階段，尚有很多問題需要解決，對(duì)中醫(yī)按摩機(jī)器人開展進(jìn)一步研究具有深遠(yuǎn)意義?，F(xiàn)對(duì)國(guó)內(nèi)推拿機(jī)器人研究取得的成果進(jìn)行綜述，總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)與不足，對(duì)推拿機(jī)器人現(xiàn)有問題及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，旨在為推拿機(jī)器人的研究提供幫助。

1 研究進(jìn)展

早在唐代，推拿按摩在治療疾病方面就得到了廣泛應(yīng)用。當(dāng)今，推拿按摩技術(shù)理論體系在經(jīng)絡(luò)理論基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)及現(xiàn)代醫(yī)學(xué)理論使其本身不斷完善，面向全球，并與當(dāng)代社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)相統(tǒng)一[8]。推拿按摩機(jī)器人已然成為醫(yī)療保健機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)技術(shù)、動(dòng)力學(xué)、材料學(xué)、機(jī)器人等領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展極大推動(dòng)了推拿按摩機(jī)器人發(fā)展。

1.1 早年研究狀況

我國(guó)按摩機(jī)器人研究起步較晚。北京理工大學(xué)、江蘇大學(xué)[9,10]等對(duì)此類機(jī)器人進(jìn)行研究，但在該領(lǐng)域的研究大多集中在理論研究和計(jì)算機(jī)仿真階段。

我國(guó)科研工作者在手法建模及機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方面開展了大量的研究。2004年，集美大學(xué)、江蘇大學(xué)、山東理工大學(xué)[11]合作研制出一種可沿X、Y、Z軸平移和按X、Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的5個(gè)自由度并聯(lián)機(jī)器人模型。同年，余順年[12]等人在推拿手法動(dòng)力學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征的基礎(chǔ)上提出一種基于3個(gè)自由度的并聯(lián)機(jī)構(gòu)串并聯(lián)中醫(yī)推拿機(jī)器人機(jī)型，江蘇大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院智能機(jī)械及機(jī)器人研究所的馬履中[13]等人提出一種串并混聯(lián)推拿機(jī)器人，該機(jī)器人添加了滾法推拿頭機(jī)構(gòu)，以并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)三維移動(dòng)、推拿頭實(shí)現(xiàn)一維轉(zhuǎn)動(dòng)來完成滾法手法。通過ADAMS仿真分析，運(yùn)用推拿頭后推桿速度及加速度大大減小，可降低對(duì)推桿性能要求，改使用一般桿，實(shí)際生產(chǎn)中即可大大降低成本。2006年江蘇大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院聯(lián)合集美大學(xué)[14]，基于中醫(yī)推拿按摩手法的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征對(duì)其進(jìn)行建模分析，得到可完成這些手法的運(yùn)動(dòng)學(xué)輸出特性及運(yùn)動(dòng)方向，提出混合型并聯(lián)機(jī)器人，使其具有強(qiáng)解耦性等優(yōu)勢(shì)。

仿人按摩推拿機(jī)器人相關(guān)研究的關(guān)鍵是按摩手臂的研究設(shè)計(jì)。山東建筑大學(xué)[15]就中醫(yī)推拿按摩機(jī)器人展開研究，研制出按摩機(jī)器人樣機(jī)，高煥兵等人利用傳感器信息融合、人機(jī)交互、三維仿真等技術(shù)實(shí)現(xiàn)按摩手法建模，提出串并聯(lián)融合的機(jī)器人構(gòu)型，研制出集多動(dòng)作一體化、可實(shí)現(xiàn)始終基本按摩手法的按摩手，通過視覺系統(tǒng)判定穴位位置，實(shí)時(shí)反饋患者生理信號(hào)以及時(shí)調(diào)整按摩方案，保障病患安全。該機(jī)器人配有兩個(gè)末端裝有多動(dòng)作一體化機(jī)械按摩手的機(jī)械手臂，實(shí)現(xiàn)捏拿、拍打、指揉、振動(dòng)、掌推、滾壓、指按、叩擊、掌揉、掌按10種典型中醫(yī)按摩手法。該機(jī)器人已經(jīng)臨床試驗(yàn)證明能有效治療腰間盤突出病癥，其局限性主要在于成本高昂、較難實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、工作效率低、機(jī)械臂不夠靈活。今后應(yīng)利用視覺系統(tǒng)示教提高工作效率，提高機(jī)械臂自由度使按摩手更加靈活。為提高其實(shí)用性，2010年山東建筑大學(xué)對(duì)該中醫(yī)按摩機(jī)器人進(jìn)行了外觀及結(jié)構(gòu)方面的改進(jìn)，得到了配有單機(jī)機(jī)械臂的樣機(jī)。

2011年，長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)王占禮[16]等人基于機(jī)器手臂的工作原理，設(shè)計(jì)了一種以航空鋁6061材料為殼體材料、裝有5臺(tái)直流伺服電動(dòng)機(jī)的按摩機(jī)器手臂，提供足夠的剛度和強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)大臂俯仰、小臂俯仰及旋轉(zhuǎn)和腕部俯仰及旋轉(zhuǎn)的5個(gè)自由度動(dòng)作。該機(jī)器手臂肩帶動(dòng)大臂，肘帶動(dòng)小臂，小臂與手腕形成統(tǒng)一整體連接到手部，完成預(yù)定按摩動(dòng)作。同年，江蘇大學(xué)智能機(jī)械與機(jī)器人研究所謝俊[17]等人基于對(duì)機(jī)械臂的研究后發(fā)現(xiàn)，并聯(lián)機(jī)構(gòu)能很好地完成中醫(yī)推拿按摩手法，但由于其工作空間有限，在實(shí)際應(yīng)用中不能適應(yīng)不同體型的病患。因此，謝俊等人提出一種串聯(lián)機(jī)械臂與并聯(lián)末端機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相互配合實(shí)現(xiàn)推拿按摩手法的設(shè)計(jì)。其中，串聯(lián)機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)姿態(tài)、位置的提供，并聯(lián)末端機(jī)構(gòu)執(zhí)行，以實(shí)現(xiàn)推拿按摩手法。該設(shè)計(jì)結(jié)合串、并聯(lián)的優(yōu)勢(shì)，保證機(jī)構(gòu)的剛度、精確度及工作空間。

臺(tái)灣國(guó)立大學(xué)Ren C.Luo[18]等人設(shè)計(jì)了一種按摩機(jī)械手，該機(jī)械手300mm長(zhǎng)、285mm寬，共有四個(gè)手指，每個(gè)手指兩個(gè)關(guān)節(jié)，共8個(gè)自由度。工作時(shí)抓住人體肩部進(jìn)行按摩，通過人體肌電信號(hào)經(jīng)傳感器傳導(dǎo)后分析患者受力情況，系統(tǒng)反饋受力情況以控制輸出，確保安全。

山東建筑大學(xué)曹端江[19]等人于2013年利用平面幾何法對(duì)按摩機(jī)器人雙臂協(xié)調(diào)推拿過程進(jìn)行了避碰規(guī)劃，設(shè)計(jì)了一套雙臂協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)控制策略，可有效實(shí)現(xiàn)雙臂運(yùn)動(dòng)時(shí)反向推掌避碰。次年，江蘇大學(xué)尹小琴等人以單開鏈支路為單元，改進(jìn)一維移動(dòng)和一維轉(zhuǎn)動(dòng)的2個(gè)自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，通過引入運(yùn)動(dòng)副消極自由度而降低裝配誤差敏感性，研究表明，可通過提高零件的加工精度，選取合適的驅(qū)動(dòng)源，采用反饋式的閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)提高輸出精度[20]。

1.2 近五年研究進(jìn)展

1.2.1 系統(tǒng)功能

（1）專家控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)是推拿按摩機(jī)器人系統(tǒng)功能的組成部分。山東建筑大學(xué)劉玲云[21]等人提出了一種基于產(chǎn)生式規(guī)則的中醫(yī)按摩機(jī)器人實(shí)時(shí)專家控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)根據(jù)患者信息，推理決策出患者治療方案，同時(shí)依據(jù)傳感器反饋的患者信息及上位機(jī)指令實(shí)時(shí)控制。控制系統(tǒng)將治療方案以控制命令的方式通過TCP/IP協(xié)議發(fā)送到多軸運(yùn)動(dòng)控制器；解析得到穴位坐標(biāo)以及相應(yīng)的按摩手法等信息后驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂各軸運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)位置，調(diào)整機(jī)械手到相應(yīng)的按摩姿態(tài)后，開始執(zhí)行按摩手法。同時(shí)生理指標(biāo)模塊實(shí)時(shí)獲取患者的血壓、脈搏等生理參數(shù)，上傳至控制系統(tǒng)，若參數(shù)異常則終止按摩過程。未來可通過提高專家系統(tǒng)的知識(shí)庫容量及優(yōu)化推理機(jī)制設(shè)計(jì)提高系統(tǒng)性能。

（2）人體穴位定位。精確穴位定位是推拿按摩機(jī)器人對(duì)病患治療的重要基礎(chǔ)，早在2004年黃國(guó)銳等人就提出通過神經(jīng)系統(tǒng)感知環(huán)境信息實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)分泌調(diào)節(jié)機(jī)制的機(jī)器人的決策。2017年，山東建筑大學(xué)機(jī)器人技術(shù)與智能系統(tǒng)研究院的張秋云等人利用遺傳算法對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)，經(jīng)過確定BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、遺傳算法優(yōu)化出最佳權(quán)值和閾值、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練與預(yù)測(cè)流程，使得穴位坐標(biāo)找尋更加精確。合理彌補(bǔ)常規(guī)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的梯度下降法存在精度低、學(xué)習(xí)時(shí)間長(zhǎng)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不易確定、不具備全局搜索能力、不能保證收斂到最小值的缺陷[22]。

（3）路徑規(guī)劃問題。西北工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院王文東等人提出一種可在背部爬行的新型輪式按摩機(jī)器人及其采用的有效提高覆蓋率的改進(jìn)往返式路徑規(guī)劃算法?；就凳铰窂揭?guī)劃下機(jī)器人沿X軸方向覆蓋，遇到障礙物和斷崖則判斷Y軸方向是否可以移動(dòng)。若可以，則在此方向上移動(dòng)一個(gè)車距后按反方向進(jìn)行新的覆蓋；若不可以，則采取退回操作。王文東等人提出的改進(jìn)往返式路徑規(guī)劃算法下，紅外測(cè)距傳感器和碰撞傳感器在機(jī)器人工作過程中判斷前方路徑是否有障礙或背部邊緣。若有，則右轉(zhuǎn)退回，同時(shí)將最近未覆蓋區(qū)域作為下一工作區(qū)域。覆蓋率為規(guī)劃路徑算法是否有效的可靠指標(biāo)，王文東等人通過仿真實(shí)驗(yàn)得出基本往返式路徑規(guī)劃方法和改進(jìn)的往返式路徑規(guī)劃方法的覆蓋率分別為35.27%和60.27%。由此可知，改進(jìn)后算法覆蓋率大大增加，改進(jìn)后的路徑規(guī)劃方法有效性更好[23]。

（4）控制系統(tǒng)優(yōu)化。初光勇[24]等人結(jié)合PLC控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、人機(jī)界面交互技術(shù)等提出一種基于PLC的中醫(yī)按摩機(jī)器人步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，PLC控制器控制步進(jìn)電機(jī)工作，通過步進(jìn)電機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)精確控制。其中，系統(tǒng)通過PLC產(chǎn)生的高低電平信號(hào)進(jìn)行方向的控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。設(shè)定脈沖量實(shí)現(xiàn)速度的控制，通過X、Y、Z三軸的限位傳感器進(jìn)行限位。

1.2.2 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化

山東建筑大學(xué)李云龍等人用拿捏機(jī)構(gòu)拇指和四指運(yùn)動(dòng)軌跡的5個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)對(duì)拿捏機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，運(yùn)用復(fù)合形法編寫程序，最終得復(fù)合形頂點(diǎn)數(shù)k＝24、終止迭代精度ε＝0.000001時(shí)得最佳優(yōu)化結(jié)果。該研究成果有助于正確選擇按摩機(jī)器人捏拿機(jī)構(gòu)的最佳結(jié)構(gòu)尺寸，其優(yōu)化設(shè)計(jì)完全滿足中醫(yī)按摩拿捏手法[25]。為提高按摩機(jī)器人按摩效果，西北工業(yè)大學(xué)王文東[26]等人基于電磁感應(yīng)原理及中醫(yī)按摩手法于2016年設(shè)計(jì)了一款便攜移動(dòng)電磁式叩擊按摩頭，通過研究確定線圈電流、動(dòng)鐵芯至軛鐵距離及線圈匝數(shù)三個(gè)對(duì)動(dòng)鐵芯電磁力最重要的影響因素優(yōu)化按摩頭結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)線圈電流以控制按摩力度。

安徽工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院于2017年基于人體頸肩部位按摩手法和穴位進(jìn)行了頸肩部按摩機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了4個(gè)手指部件具有2個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié)（即2個(gè)自由度），腕部件裝有1個(gè)回旋裝置（即1個(gè)自由度）以旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)位置的機(jī)械手，共3個(gè)自由度。為方便控制，降低成本使生產(chǎn)成為可能，該機(jī)械手采用以氣體為介質(zhì)傳遞動(dòng)力的氣缸驅(qū)動(dòng)，通過驅(qū)動(dòng)氣缸的收縮實(shí)現(xiàn)指間關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)。通過常用的Solidworks軟件及插件Motion建立三維模型并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，實(shí)現(xiàn)指尖運(yùn)動(dòng)范圍角為28°的運(yùn)動(dòng)仿真，證明此機(jī)械手合理性[27]。

周潤(rùn)生[28]等人設(shè)計(jì)出一款4個(gè)手指分別有指掌及指指兩個(gè)關(guān)節(jié)的4個(gè)自由度靈巧手，為保證運(yùn)動(dòng)過程中的連續(xù)性和周期性，避免頻繁換向使得電機(jī)壽命下降，該靈巧手采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)指指關(guān)節(jié)。該靈巧手相對(duì)于前人設(shè)計(jì)的無自由度剛性推拿頭而言可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)法、推法、掌法、捏法、指柔等主流手法，拓展推拿機(jī)器人按摩手法，同時(shí)提高推拿機(jī)器人自動(dòng)化程度。安徽工業(yè)大學(xué)趙維超[29]等人于2018年設(shè)計(jì)出一款6個(gè)自由度機(jī)械手的人體頸肩按摩機(jī)器人，該機(jī)器人配有單手式機(jī)械手，電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)手臂轉(zhuǎn)動(dòng)及移動(dòng)，氣壓驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)手臂及手指運(yùn)動(dòng)，萬向輪調(diào)節(jié)機(jī)械手整體運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)震動(dòng)、指柔、指按、指捏按摩動(dòng)作。為方便移動(dòng)該機(jī)器人裝有萬向輪，但由于是單手臂機(jī)器人，按摩效率勢(shì)必受到影響。2020年鄭小石[30]等人設(shè)計(jì)出一款能完成按壓法、掌磨法、指捏法及敲擊法按摩手法，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)3個(gè)自由度單自由度或多自由度復(fù)合運(yùn)動(dòng)的頸肩按摩機(jī)械手，以實(shí)現(xiàn)不同按摩手法的組合，達(dá)到更好按摩目的。

黃秀琴[31]等人對(duì)具有空間三平移自由度的3-RPC并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)行了三維實(shí)體建模與虛擬裝配，通過參考點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡測(cè)得驅(qū)動(dòng)桿加速度曲線平滑，加速度無突變意味著無振動(dòng)及沖擊，有利于實(shí)時(shí)控制。實(shí)現(xiàn)按摩機(jī)器人仿真過程動(dòng)畫顯示，驗(yàn)證按摩機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性，為今后研究中醫(yī)按摩機(jī)器人的研究者提供參考。

2019年陳俊[32]等人設(shè)計(jì)了一款基于坐位調(diào)膝法生物力學(xué)特性的針對(duì)膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎(knee osteoarthritis,KOA)推拿治療的仿生按摩機(jī)器人。該研究使用相對(duì)極差法評(píng)估推拿機(jī)器人穩(wěn)定性，結(jié)果顯示推拿力度和按摩行程的相對(duì)誤差分別為11.10%和9.80%；采用線性度評(píng)價(jià)推拿機(jī)器人對(duì)醫(yī)生手法的重現(xiàn)度，結(jié)果顯示在推按、保持、放松三個(gè)階段機(jī)器人與醫(yī)生推拿力度的相對(duì)誤差分別為10.90%、8.30%、12.90%；按摩行程的相對(duì)誤差為5.25%、5.01%、19.22%。機(jī)器人雖然在放松階段偏差較大，但在推按階段和保持階段較好地還原了專業(yè)按摩師力度，隨著推拿機(jī)器人進(jìn)一步發(fā)展，仿生機(jī)器人代替醫(yī)療技師具備可行性和發(fā)展前景。

2020年，張明亮[33]等人在分析兩平移一轉(zhuǎn)動(dòng)3個(gè)自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)執(zhí)行器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種串并混聯(lián)中醫(yī)推拿機(jī)構(gòu)，為滿足不同年齡、體型患者需求，機(jī)構(gòu)采用串并混聯(lián)以保證機(jī)器人有足夠的運(yùn)動(dòng)空間、精度及剛度。通過Adams、CAD軟件進(jìn)行建模仿真得并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)中心線速度曲線及并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)中心角速度曲線，驗(yàn)證該并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)具有兩平移一轉(zhuǎn)動(dòng)3個(gè)自由度，且具有優(yōu)越運(yùn)動(dòng)性能及較強(qiáng)的可控性和穩(wěn)定性。

2 分析與展望

盡管國(guó)內(nèi)按摩機(jī)器人研究取得大量成果，但目前按摩機(jī)器人體積大、按摩手法不健全、成本高昂，安全性、實(shí)用性、可靠性、技術(shù)性等問題尚未完全解決。

（1）機(jī)器人按摩手法主要模擬按摩手法運(yùn)動(dòng)軌跡，缺乏對(duì)體征的有效監(jiān)測(cè)和按摩手法優(yōu)化分析，而且機(jī)器人對(duì)于經(jīng)脈、穴位的推拿按摩還不足以滿足個(gè)性化需求。

（2）推拿按摩手法的分析和建模需進(jìn)一步研究，如按摩著力點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)學(xué)建模、按摩力的動(dòng)力學(xué)建模、按摩動(dòng)作重復(fù)頻率、按摩裝置柔順力及位置控制。按摩醫(yī)生在進(jìn)行推拿治療時(shí)按摩手法自由度多，機(jī)器人必須有足夠的自由度才能保證其靈活性。

（3）滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，使機(jī)器人輕量化，機(jī)器人外觀應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔、美觀、具有親和力，北京航空航天大學(xué)的劉永瞻[34]等人設(shè)計(jì)的按摩機(jī)器人平臺(tái)較為人性化。另外，機(jī)械臂剛度和按摩裝置柔性并存，進(jìn)一步開發(fā)了新型材料，兼顧安全、韌度和舒適度。目前，大多按摩機(jī)器人采用剛性傳動(dòng)模式，與按摩技師按摩體驗(yàn)和效果存在差距，急需改善病患按摩體驗(yàn)，且應(yīng)增強(qiáng)用戶反饋。

（4）系統(tǒng)優(yōu)化問題。機(jī)器人需實(shí)現(xiàn)柔性驅(qū)動(dòng)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)及自動(dòng)識(shí)別等，系統(tǒng)控制難度進(jìn)一步加大。另外，人體穴位復(fù)雜，一旦按錯(cuò)可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。因此，按摩過程中精度控制問題應(yīng)做到萬無一失。伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、穴位識(shí)別與經(jīng)絡(luò)軌跡跟蹤系統(tǒng)等系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化，使機(jī)器人能應(yīng)用于各個(gè)年齡段、各種體型的人。反饋系統(tǒng)對(duì)于按摩過程中的安全把控極為重要，基于多源信息反饋的專家在線管理系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)控患者狀況，擴(kuò)大知識(shí)庫容量，更新推理算法，提高專家控制系統(tǒng)的性能。

（5）技術(shù)融合。當(dāng)今信息技術(shù)迅速發(fā)展的時(shí)代，各種軟件技術(shù)層出不窮，應(yīng)充分利用創(chuàng)新技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為推拿機(jī)器人的開發(fā)提供方便。融合人工智能技術(shù)，深入人工智能推拿機(jī)器人研究、三維視覺感知和分析技術(shù)、機(jī)械臂規(guī)劃技術(shù)、反饋技術(shù)、柔性控制技術(shù)等重要技術(shù)研究，以增強(qiáng)機(jī)器人對(duì)人體軟組織的理解，包括對(duì)柔性可變化組織的適應(yīng)性，對(duì)柔軟可變的力的準(zhǔn)確控制，以及合理的路徑規(guī)劃。

（6）成本問題是當(dāng)前中醫(yī)按摩機(jī)器人較為棘手的問題。成本過高，無法量產(chǎn)，不能普遍投入市場(chǎng)。

推拿按摩機(jī)器人的發(fā)展必須在傳統(tǒng)中醫(yī)推拿按摩理論的指導(dǎo)下，與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)更好的融合。國(guó)外并不精通中醫(yī)按摩技術(shù)，而國(guó)內(nèi)技術(shù)方面欠缺，推拿按摩機(jī)器人的研發(fā)任重而道遠(yuǎn)，打破文化、技術(shù)壁壘，加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外交流，以加快中醫(yī)按摩機(jī)器人研究進(jìn)程。當(dāng)今社會(huì)人口老齡化進(jìn)一步加劇，推拿機(jī)器人投入市場(chǎng)會(huì)很好地將中醫(yī)推拿按摩技師從繁重勞動(dòng)中解脫出來，解決專業(yè)按摩技師人手短缺的問題。