教育部高等学校工业设计专业教学指导分委员会与岳麓山工业创新中心麓山实验室支持，2024年5月13日上午，湖南大学设计艺术学院智能装备模块举办“新工科·新设计”系列第八十六期讲座，特邀特邀颜海博士以《系统工程语境下的智能康复外骨骼产品设计》为题展开讲座，余从刚副教授担任学术主持。
主讲嘉宾颜海博士为杭州程天科技发展有限公司合伙人、首席设计师及产品中心负责人，哈尔滨工程大学兼职教授，中国工业设计协会人工智能分会理事，浙江省工业设计协会理事，光华龙腾奖·浙江十杰，杭州市工业设计精英人物。主要研究领域为智能外骨骼康复机器人产品定义与设计开发、系统工程、人机工程学、设计管理等。获得红点、IF、IDEA、DIA等国内外知名设计奖项50余项、省科科技进步奖，参与多项省重大专项、工业新产品等。本次讲座，颜海博士结合自身企业外骨骼产品开发经历，从系统工程角度出发，对智能康复外骨骼产品定义、设计、开发等设计管理内容进行了分享。
外骨骼最早起源于军方项目，由于使用过程中无法达到人类自由适体而限制了其发展，目前外骨骼应用最多的领域是医疗康复，其次是在工业领域。颜海博士指出我国康复领域存在供给侧空白、量产能力不足、商业模式不明朗、不满足合规要求、无法稳定交付产品给用户等问题，智能康复外骨骼产品作为一种创新解决方案，通过机械辅助为患者提供个性化治疗，提高治疗效果，增强患者信心和动力，并能减轻医护人员的负担，在临床应用中具有显著效果，具体表现在改善关节活动度、恢复或改善运动功能、改善骨质疏松、增强心肺功能、预防压疮和泌尿系统感染、改善胃肠道消化功能六大方面。基于实际临床，颜海博士结合自身企业实践详细指出智能康复外骨骼的不同类别，包括卧姿位、站立位、步行位、上肢位及手部精细动作等，并特别指出在整个康复行业中，手部精细动作外骨骼的研究相对空白，亟需更多的关注和投入。在未来，颜海博士认为外骨骼机器人将成为人机共生的“新器官”，如果“人工智能”进化了人类的大脑，那“外骨骼”则进化了人的身体。
智能康复外骨骼之所以具有显著的临床效果，是其利用神经再生、可塑与功能重组的原理来放缓损伤带来的肌骨病症的进展，以维持肌肉骨骼的完整性。在智能康复外骨骼设计中，颜海博士认为康复外骨骼具备三个作用功能：主被动步行训练、关键活动度测试、数字化云服务。主被动步行训练是指智能康复外骨骼获得更多控制权后，虽然获得更有效的助力效果，但也更容易发生误判。因此，在被动和主动之间，需要一个过渡的步态模式，既能保证安全和科学的步态轨迹，又能借助步长变化体现用户的主观参与情况；关键活动度测试包括预评估-训练-评估，全周期监测用户康复进程，精准记录角度数据，不仅为医务人员制定康复计划提供参考，也为设备的模式选择和参数设置；数字化云服务是利用全数字化的康复数据管理，用户、机构和设备的云端数据化运维，助力康复智能化、记录标准化、方案科学化，便于康复评估和训练制定。此外，智能康复外骨骼作为一种医疗产品，需具备安全保护性能以防止患者发生意外，如电量不足报警、开机自检、动作异常保护、急停、痉挛检测力矩保护等。
颜海博士基于系统工程语境将企业内组织从产品战略到市场经营战略自上而下分为战略层、组织层、程序层和设计层，并从设计的角度对以上内容进行了详细剖析，将华为IPD的研发管理体系与企业自身结合把团队内部分为三个类型：IRB投资决策、IPMT规划管理、PDT执行交付，通过各部门的协调合作以帮助企业快速响应市场变化、缩短产品上市时间、减少资源浪费、提高生产力，最终取得商业成功。颜海博士将设计在企业中的作用分为四类，一是对产品进行定义的“物象”设计，包括PM产品经理、SE系统工程师，二是将产品转化为具象的“物形”设计，包括ID工业设计、CMF设计，三是评估用户学习成本的“物用”设计，包括UI界面设计、UX用户体验设计，四是用于营销宣传的“物陈”设计，包括平面设计、品牌设计等。
讲座交流环节，老师和同学们纷纷就外骨骼技术的未来发展、设计原则、临床应用等问题与颜海博士进行了深入探讨和交流。通过本次讲座，同学们对系统工程语境下的智能康复外骨骼系列产品的定义、设计、开发等设计管理内容有了更清晰的认识，并了解了如何通过跨学科协同实现高效的解决方案产出，为未来的学习研究和工作提供了宝贵的指导和启示。
撰稿：杨文丽、鞠曼
校审：余从刚
