编者按
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余超：从仰望科学岛到扎根科学岛
大皖新闻讯 2006年，一个小学六年级的孩子走进合肥科学岛，第一次见到了“人造太阳”实验装置，他在心里默默种下了一颗种子。十几年后，这颗种子发芽了。当年那个仰望科学岛的小学生，如今扎根科学岛，潜心在智能康复机器人领域创新和攻关。
他叫余超，1994年出生，是科学岛上智能机械研究所运动健康中心助理研究员。学习与工作的十余年间，他一直致力于机器人与智能感知的研究工作。如今，他正在主持安徽省科技创新攻坚计划项目，研发一款“诊疗一体化的反重力康复跑台”，帮助下肢功能障碍的患者重新站起来。
余超
少时在“科学岛”种下科学的种子
2012年，余超考入中国石油大学（华东），选择了一个偏传统的工科专业。“我从小就喜欢动手，喜欢跟设备打交道，觉得学工科能学到实实在在的技术，以后能干实事。”大学四年，余超养成了“遇到问题先找解决方案”的学习习惯。
到了读研时，他开始把目光投向更前沿的交叉方向。当时，人工智能和机器人已经初显热度。“我觉得这是未来的趋势。”余超说，2019年，他进入中国科大读博，真正深入到了智能感知与决策的研究领域。
真正让余超感慨“缘分”的，是儿时的一段经历。“说起来，我和科学岛的缘分很早就开始了。”余超说，“小学六年级的时候，学校组织我们来科学岛参观，那是我第一次见到‘人造太阳’，将来能给人类提供用不完的清洁能源。对一个六年级的孩子来说，那简直像科幻电影照进了现实。”多年后，研究生期间再来科学岛交流，走在林荫道上，余超忽然有一种很奇妙的感觉——兜兜转转，又回到了这个地方。
博士毕业后，他来到科学岛上做博士后，再到助理研究员。“当年那个来看‘太阳’的小学生，现在成了在这里做研究的人。”
从研究巡检无人机到智能康复机器人
博士时研究聚变堆巡检无人机，现在做运动与健康方向的康复机器人。看起来跨度巨大，但在余超看来，底层逻辑是相通的：“都是让机器人在复杂、不确定的环境中做出正确的决策。聚变堆里是极端环境，人体康复是复杂的生物系统，两者都需要高精度的感知和自适应控制。不是换了一个领域，而是把同一套能力用在了新的场景上。”
余超和他研究的反重力康复跑台
他主持的项目“诊疗一体化的反重力康复跑台研制及产业化”，正是安徽省科技创新攻坚计划首批获批重点项目之一。“对下肢功能障碍的患者来说，早期康复训练最大的难点是体重压迫，患者根本撑不住自己的身体。”余超解释，反重力跑台的核心原理，是通过气压差将患者的部分体重“卸掉”，让他在减重状态下安全地进行步行训练。“就好比宇航员在月球上走路，感觉很轻，但肌肉和神经都在被激活。”
与市面上现有的悬吊式减重设备相比，反重力康复跑台通过可控气压实现精准减重，在降低膝、髋、踝等下肢关节负荷的同时，最大程度保留自然步态，可帮助患者更早、更安全地开展步行与跑步训练；同时其减重比、速度和训练时间等参数可量化调节，并可结合视觉、足底压力和惯性等多模态数据进行运动功能评估，从而实现渐进式、个体化和闭环化康复训练。
“现有的一些悬吊式步行训练设备，以背心承托和绳索牵拉为主要作用方式，患者运动的体感比较差。我们把人放在一个气囊里，不管是脑出血术后恢复的病人，还是骨折后需要重建步态的患者，都能在一个安全、舒适的环境中找回走路的感觉。”余超边示范样机边解释说。
看起来类似在“跑步机”上训练，但这台设备的技术门槛可不低。余超介绍，核心技术包括三个层面：一是高精度气压减重与稳定控制技术，实现减重比例的连续、精准调节及舱压自适应稳定；二是多模态步态感知与运动功能评估技术，融合视觉、足底压力等信息，量化表征步态特征和下肢运动功能；三是个体化康复参数决策与闭环调控技术，根据患者运动状态动态优化减重比、跑台速度等训练参数，实现安全、渐进、精准的智能康复。
目前，团队已完成原型机搭建和初步临床验证，正在进行迭代优化。按照计划，三年内有望拿到二类医疗器械注册证，真正推向市场。
希望中国的康复机器人技术走在国际前列
在科学岛的日子，余超的一天通常是这样的：早上八点半到实验室，先看前一天的实验数据；上午调试硬件或跑算法；下午开会讨论、写论文或与合作方沟通；晚上深度工作，写代码、改方案、看文献。
余超印象很深的一次，是在调试反重力跑台减重控制系统时，一位参与临床验证的老人站上设备后，减重数值一直上下波动，老人自己也明显有些紧张。为了找出原因，他和同事从下午一直排查到凌晨，气路、阀门、硬件模块、控制程序都检查了一遍，最后才发现是压力传感器的滤波参数设置不合适。参数调整后，再测试时曲线终于稳定下来。看到数据一点点平稳下来，余超一下子松了口气：“虽然是一个很小的参数，但设备最终是要给人使用的。所以调试完成的那一刻真的觉得，前面那些反复调试都值得。”
余超说，他的科研之路，很大程度上受到导师孙怡宁老师的影响。孙怡宁研究员自1983年就职于智能所，四十多年来扎根科研一线。“孙老师经常跟我们讲‘三心’——感恩之心、责任之心、包容之心。”余超解释说，“感恩国家给了这么好的平台，我们这一代人要做得更好才对得起这个时代；责任，是指科研不能只为了发论文，要真正解决老百姓的问题；包容，是对年轻人的想法、对交叉学科、对失败都要包容。”余超说，他刚来的时候提了很多想法，现在看来不成熟，“但孙老师从没打击过，而是让我不断去尝试。”
“反重力康复跑台未来主要用在医院康复科、社区康复中心。很多中风、脊髓损伤的患者，如果在黄金恢复期得到有效步态训练，是有可能重新站立甚至行走的。”对于未来，余超的目标清晰而坚定。五年内，他希望反重力康复跑台能够取得医疗器械注册证，真正推向市场。十年内，他希望具身智能康复机器人领域形成一套完整的理论和技术体系，让中国的康复机器人技术走在国际前列。
大皖新闻记者 刘旸 宋阳 摄影报道
作者：刘旸
责任编辑：许大鹏
