Томский политех приступил к разработке бионических протезов

news3dtoday
Идет загрузка
Загрузка
20.06.2016
6844
0
Новости

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

4
Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) работают над созданием отечественных бионических протезов на замену привычным искусственным конечностям с механическими тяговыми механизмами. Бионические протезы считывают электрические сигналы, используя их для управления электромеханическими приводами. Такой подход позволяет добиваться более высокой точности движений и удобства при ношении и эксплуатации.
Томский политех приступил к разработке бионических протезов
Обычные тяговые протезы ограничены в функциональности и требуют от пользователя выполнения неестественных движений, тогда как бионические версии должны стать более интуитивными. «Датчики, расположенные на самом протезе, будут улавливать миоэлектрический сигнал. Этот сигнал человеческий мозг посылает в мышцы, заставляя их совершать необходимые действия. Система будет анализировать команду, поступающую в здоровую часть руки, и угадывать, какое действие должен совершить протез», – поясняется в пресс-релизе.

Над опытными образцами и программным обеспечением трудится коллектив лаборатории медицинского приборостроения ТПУ: Михаил Григорьев, Никита Турушев и Евгений Тараканец. Финансирование проекта осуществляется за счет гранта, предоставленного Российским фондом фундаментальных исследований. Предполагается, что первые образцы будут готовы к испытаниям к концу 2017 года.

Протезы новой конструкции должны иметь определенные способности к самообучению: программное обеспечение будет запоминать входящие электрические импульсы и самостоятельно подбирать соответствующие движения. В роли моделей для программирования протезов выступят более ста человек со здоровыми конечностями.
Томский политех приступил к разработке бионических протезов
«Алгоритм должен с высокой точностью определять, какое действие хочет выполнить человек. И чем совершеннее алгоритм, тем выше точность определения», – поясняет Михаил Григорьев. «Здесь придется столкнуться с серьезными трудностями. Во-первых, миоэлектрический сигнал, исходящий от поврежденной мышцы, слабее, чем от здоровой. Во-вторых, у человека, потерявшего руку, остается лишь ее фантомный образ, что в значительной степени затрудняет управление протезом».

Как указывает Григорьев, проект нацелен среди прочего на удешевление готовых изделий с целью обеспечения широкой доступности. Так как конструкция бионических протезов требует высокого уровня кастомизации, разработчики планируют использовать для производства технологии 3D-печати. Функциональность бионических конечностей в идеале будет почти полностью воспроизводить способности настоящих рук, хотя от использования технологий для придания пользователям сверхчеловеческих способностей разработчики намеренно отказываются.

«Протез будет выполнять основные действия, доступные человеку: закрывать, открывать ладонь, совершать изолированные движения пальцами. Нельзя будет лишь обеспечить вращательные движения пальцами, поскольку мышцы, отвечающие за это движение, находятся на самой кисти и получить такой сигнал будет сложно. В остальном степень свободы руки будут ограничена настолько, чтобы человек не мог причинить себе вред. Если мы разработаем конечность сильнее человеческой руки, то мы внесем влияние в социум. Этического права на это мы не имеем», – рассказывает Евгений Тараканец.
Томский политех приступил к разработке бионических протезов
Аналогичные проекты быстро набирают популярность за рубежом, хотя имеются и отечественные наработки. Наиболее впечатляющие результаты среди российских разработчиков показывает компания «Моторика», занимающаяся как изготовлением относительно простых и недорогих механических протезов, так и разработкой более совершенных бионических вариантов. О первых испытаниях бионического протеза «Моторика» заявила весной 2015 года, указав стоимость прототипа в районе 250-300 тыс. рублей. Около месяца назад компания сообщила о начале клинических испытаний бюджетных 3D-печатных протезов в Приволжском федеральном медицинском исследовательском центре. По итогам испытаний компания надеется получить сертификацию соответствия европейским стандартам.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

4
Комментарии к статье