Бионический протез. Недорого | Блог Medical Note о здоровье и цифровой медицине

Бионический протез. Недорого

Одиннадцатиклассник из Ставропольского края Виктор Епиченко разработал, возможно, самый доступный бионический протез в мире. Рука-робот, которая позволяет людям с ампутированной конечностью выполнять простые манипуляции, стоит 10 тысяч рублей. А собрать протез можно даже в домашних условиях. Ставропольский вундеркинд рассказал Medical Note, как он работал над своим изобретением и что его вдохновило.

виктор епиченко

В Гонконге проходил 14-й конкурс школьных исследовательских проектов Future Engineer Project — 2019. Это международный форум-состязание школьников, которые привозят и показывают свои изобретения, разработки, технологии и дизайнерские решения. В российскую команду вошел представитель Невинномысска Виктор Епиченко. И его разработка — бионический протез руки — сразу получила золотую медаль.

С чего все началось

Для Виктора создание бионической руки — личная история. Мальчик, неплохо разбирающийся в робототехнике, хотел помочь другу, потерявшему руку.

— Есть две причины, по которым я начал работать над этим проектом, — говорит Виктор. — Первое: у меня есть знакомый, у которого отсутствует две трети предплечья левой руки и, как следствие, кисть. Так сложились обстоятельства. Когда ему назвали стоимость бионический протеза — 2 млн рублей — он понял, что такой он позволить себе не может. И мне захотелось помочь ему.

Вторая причина заключается в наличии идеи о считывании сигналов из мышц и преобразования сигналов в движение электронных модулей. В целом эти два фактора скомбинировались, и я начал работу над созданием протеза.

В основе разработки — уже известная технология. Но в своей работе Виктор постарался как можно больше упростить сборку «руки» и ее использование.

— Протез подключается к мышцам с помощью датчиков, которые клеятся на мышцу. С помощью ЭМГ-модуля (электромиографический модуль — прим. ред.) устройство считывает разность потенциалов, возникающих при сокращении мышцы. Если разность потенциалов достигает определенного значения, то протез выполняет действие, соответствующее этому значению и прописанное в программе, — рассказывает Епиченко.

То есть человек задействует мышцы, которые приводили в движение отсутствующую конечность, а рука-робот анализирует эти сигналы и выполняет то же самое действие, которое должна была выполнять живая рука — сгибается, хватает и т.д.

Главное преимущество разработки невинномысского школьника — ее доступность. По словам Виктора Епиченко, собрать протез можно в домашних условиях, а обойдется он примерно в 10 000 рублей.

— Он сделан из пластика. Создание бионического протеза по моему образцу возможно благодаря компонентам и материалам, находящимся в свободном доступе. Я стараюсь использовать доступные и понятные всем методы и средства. При этом постоянно упрощаю процесс сборки, — поясняет изобретатель.

бионический протез

Протезы-роботы стали реальностью

Сообщения о достижениях в области медицины и робототехники поступают регулярно. Где-то протезы делают более функциональными и очень чувствительными, где-то удешевляют их стоимость и пускают в серийное производство.

Например, в начале июня в МГУ имени М.В. Ломоносова сообщили, что группа студентов разработала собственный проект бионического протеза руки, который готовится к сертификации и промышленному производству. Сами разработчики оптимистично отзываются о перспективах серийного выпуска бионических рук.

— Мы верим, что наш проект освещает очень важную социальную проблему. Мы видим, как он меняет жизнь людей, делает их радостнее и счастливее. Вновь обрести руку — это не то же самое, что купить последний айфон, — говорит студент 3 курса факультета наук о материалах МГУ Егор Веткин, ведущий разработчик проекта RuProtez.

Устройство от студентов МГУ совершает 9 действий: можно брать стакан, открывать дверь и даже играть на пианино. По словам разработчиков, научиться пользоваться протезом можно за полтора месяца.

Годом ранее в Екатеринбурге местный инженер-самоучка тоже собрал прототип бионической руки, которым можно брать предметы и работать на компьютере. Разработчик Виктор Благодир рассказал, что, как и ставропольский школьник, создал протез для своего друга, который потерял руку.

бионическая нога

Протезы умнеют

Технология бионических устройств в наше время, что называется, обкатана. С большим или меньшим успехом пациенты справляются с простыми манипуляциями — захватом предметов и открыванием дверей. Но продвинутые протезы руки позволяют совершать операции сложнее — управлять автомобилем, листать книгу, работать на компьютере или готовить еду.

Сейчас в эту область активно внедряется искусственный интеллект. На конференции компании Amazon Re:MARS в Лас-Вегасе был представлен прототип протеза ноги, управляемый алгоритмом глубинного обучения.

Дело в том, что создать полноценный бионический протез ноги едва ли не сложнее, чем разработать руку-робот. Такой протез должен не только обеспечивать хозяину устойчивое положение, но и выполнять сложные движения при ходьбе — ритмично принимать вес человека, переступать по ступеням, совершать повороты в самые разные стороны.

Стабильная ходьба вообще считается одной из сложнейших задач робототехники на данном этапе — достаточно посмотреть видеоролики Boston Dynamics.

Так вот разработчики из Amazon решили подключить к проблеме искусственный интеллект. Протез ноги со встроенными датчиками мышечной активности передает сигналы в портативный компьютер на базе Raspberry Pi, оснащенный технологией искусственного интеллекта, который предугадывает следующее движение человека по текущей конфигурации сигналов. В результате протез совершает именно те движения, которые человек совершал бы своей собственной ногой.

В Лас-Вегасе продемонстрировали и то, как протез работает в реальных условиях. Первый его пользователь по имени Терри назвал разработку настоящей находкой: «Он как будто улавливает твои мысли. Это настоящая находка. Похоже, этот протез сделает мою жизнь намного проще и лучше».

Предварительная стоимость такого комплекта — порядка $28 500. Остается ждать, когда в России изобретут нечто подобное по более доступной цене.

Оставить комментарий
Подпишитесь на рассылку

Будте в курсе актуальных новостей медицины
и акций в клиниках.