Студенты напечатали протез руки, распознающий движения пациента

Сегодня до нас дошли слухи о новом протезе руки, напечатанном на 3D-принтере, и этот вариант в разы превосходит все предыдущие по своей уникальности. Группа студентов из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне разработала протез, который, как они надеются, смогут себе позволить даже самые бедные жители развивающихся стран.Новый 3D-печатный протез умеет распознавать движения человека. Он работает на алгоритме машинного осмысления и значительно отличается от традиционных протезов. Он не просто сжимается и разжимается, он умеет вычислять разные положения руки.

«Благодаря алгоритму машинного осмысления, который считывает сигналы, получаемые от мышц, протез «понимает», какое движение нужно совершить в определенный момент, – объясняет руководитель группы Аадил Ахтар, кандидат наук кафедры нейробиологии Медицинского колледжа Иллинойса. – Потом микроконтроллер воспроизводит движение, которое человек пытается сделать. Опираясь на получаемые сигналы, он отправляет команды драйверам двигателя, которые заставляют руку двигаться».

Благодаря технологии 3D-печати изготовление таких протезов обходится всего в 270 долларов. В результате они могут стать отличным решением для жителей развивающихся стран, которые не могут себе позволить традиционные миоэлектрические протезы стоимостью 30000 долларов.

В августе этого года Аадил Ахтар и студентка Мэри Нгуен посетили Эквадор, чтобы поставить свой протез пациенту. «Мы хотели узнать, как протез поведет себя в действии, – рассказывает Ахтар. – Пришлось кое-что доработать, но в целом все прошло отлично».

На изготовление такой модели необходимо примерно 30 часов, плюс еще два часа на сборку. Электронные компоненты, установленные в протезе, преобразуют нервные сигналы в движения. Чтобы запрограммировать протез под конкретного пациента, достаточно пары минут. В арсенале протеза пять разных движений: раскрытая ладонь, рука в состоянии покоя, сжатая рука, захват двумя пальцами и захват тремя пальцами.

«Мы провели пару опытов в лаборатории и выяснили, что пациенту достаточно шести минут, чтобы привыкнуть к протезу, – говорит Ахтар. – Только представьте, каких результатов он добьется через неделю».

Однако работа еще не закончена. Теперь разработчики планируют улучшить динамику протеза. Также они собираются сделать систему движений более разносторонней и добавить несколько функций, которые встречаются только в научной фантастике.

«Ни у одного современного протеза нет обратной связи, – объясняет Ахтар. – Мы собираемся встроить в пальцы сенсоры. В зависимости от усилия, оказываемого на кончики пальцев, по вашей коже будет проходить электрический ток, стимулируя нервные окончания. С помощью разного уровня заряда вы сможете ощутить вибрацию, пощипывание, боль и давление. А если искусственные пальцы будут механически соприкасаться с кожей, пациент сможет чувствовать, в каком положении находится его рука, не глядя на нее».

Поразительно, но всего два года назад об этом нельзя было и мечтать. Зато теперь буквально у нас на глазах появляются протезы, которые дадут фору всем своим предшественникам, да еще и стоят в сотни раз меньше. Здорово, правда?

Понравилось? Хотите больше? Все самое интересное в еженедельной рассылке. Присоединяйтесь!

Отборные новости, конкурсы и обсуждения в официальной группе 3DToday.

Статья подготовлена для 3DToday.ru