Отец и пятилетняя дочка разработали 3D-печатный бионический ортез

Жизнь бывает жестокой: казалось бы, чем мог провиниться человек, посвятивший себя образовательным проектам для обездоленных детей по всему миру? Судьба отблагодарила филантропа смертельно опасным заболеванием, поразившим его пятилетнюю дочь.Диагноз «острый вялый миелит» обычно не предвещает ничего хорошего. Это заболевание, впервые выявленное в 2014 году, вероятнее всего вызывается вирусными инфекциями, поражающими спинной мозг. По мере развития болезни начинает прогрессировать паралич, в большинстве случаев отключающий жизненно важные органы. Рано или поздно поражаются нервы, регулирующие работу мышц грудной клетки и сердца, и без искусственной вентиляции пациент просто задыхается. Симптоматика схожа с полиомиелитом, болезнь поражает в основном детей, а причина заболевания и методы эффективного лечения пока не найдены. Смертность достигает 80%. Маленькой Лорелее повезло – она сумела выжить, но болезнь практически никогда не оставляет шансов на полное самостоятельное выздоровление. Пятилетняя девочка «отделалась» частичным параличом руки – подвижность в кисти и пальцах сохранилась, но сама рука повисла из-за поврежденных нервов плеча и предплечья. Прогноз врачей неутешителен: даже при обильной физиотерапии Лорелея вряд ли полностью восстановит контроль над рукой. Ее отца, Бодо Хунена, такое объяснение не устроило.Бодо – программист, предприниматель и основатель компании Dev4X. Текущий проект предприятия, получивший название «Moonshot», ориентирован на создание обучающих программ в виде мобильных приложений. Интерактивный контент должен заменить скучные учебники, а использование дешевых «таблеток» позволит максимально эффективно использовать деньги спонсоров на закупку оборудования для школ в бедных странах. Теперь же у Бодо появился еще один проект – вылечить дочку.«Она может понемногу двигать рукой, когда та находится во взвешенном состоянии – например, в воде. Градусов десять в любую сторону она может отклонять руку самостоятельно. Это говорит о том, что слабый сигнал все же достигает мышцы, то есть не все моторные нейроны были разрушены. Если придумать способ улавливать эти сигналы, можно использовать их для управления роботизированной рукой и стимулировать восстановление нервов», – поясняет Бодо.Другими словами, Бодо решил взяться за создание кастомизированного реабилитационного бионического ортеза. Несмотря на отсутствие опыта в робототехнике, Бодо не стал унывать и выработал план: первым делом было решено отсканировать руку Лорелеи с тем, чтобы получить точные измерения. Затем была спроектирована легкая несущая конструкцию с фиксацией на плече и предплечье. Две части ортеза были соединены приводом, управляемым сигналами с датчиков, улавливающих слабые нервные сигналы. Несущая конструкция и крепления в итоге были напечатаны на 3D-принтере.Бодо не постеснялся выложить затею на Youtube, заодно попросив помощи со стороны общественности. Через считанные дни папу-конструктора завалили идеями со всего мира. «За пару недель у меня сформировалась достаточно точная картинка в плане необходимых компонентов. Бюджет у меня невелик, но мы приобрели Arduino, плату для электрокардиографа и разные датчики. Потом я сделал первый прототип конструкции, чтобы собрать все это вместе и провести испытания», – рассказывает Бодо.Прототипов было несколько, а первый из них вообще был изготовлен из Lego. Финальная же конструкция была напечатана на 3D-принтере, но перед этим отец столкнулся с необходимостью получить точный 3D-скан, чтобы ортез можно было подогнать под руку и обеспечить полную мобильность конечности. В качестве 3D-сканера Бодо решил использовать имевшийся Kinect, не позволивший добиться необходимой точности при ручном сканировании. Самым простым решением оказалась поворотная платформа. Мудрить изобретатель не стал: сканер был зафиксирован на месте, а девочка водружена на тарелку, медленно поворачиваемую папа-приводом. Эксперимент удался, и Бодо получил достаточно точную 3D-модель для печати готового ортеза из ПЛА-пластика. А вот с сенсорами вышла серьезная заминка: датчики оказались неспособны улавливать слабые сигналы, что заставило Бодо пересмотреть дизайн. Профессиональные связи привели его в исследовательскую компанию, занимающуюся схожими проектами. Бодо был выделен опытный набор из семнадцати датчиков, сигналы с которых интерпретируются самообучающимися алгоритмами, придуманными самим изобретателем. Проект увенчался успехом, и маленькая Лорелея вовсю восстанавливает подвижность с помощью совместной с папой разработки. Бодо же планирует оформить результаты должным образом и выложить наработки в открытый доступ. Подробнее о проекте можно узнать на канале разработчика в Youtube. А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru