Маленький шаг для человечества и гигантский – для человека
В ЮЗГУ официально презентовали известный многим экзоскелет нижних конечностей ExoLite. Это внешняя конструкция, которая позволяет человеку с травмами опорно-двигательного аппарата полноценно встать на ноги. За несколько лет плодотворной работы ExoLite из сотен плохо связанных деталей и страниц программного кода превратился
в предсерийный образец, не имеющий, по словам разработчиков, реальных конкурентов в России.
Да и в мире немногие смогут на равных соперничать с курским экзоскелетом. Не случайно именно эта разработка была признана лучшей на этапе стартап-тура Сколково в Курске.
Сложность создания подобных медицинских решений не в проектировании конструкции из металла, приводов, манжетов и систем крепления, а во взаимодействии между технической и программной частями. На сегодняшний день экзоскелет готов не просто поднимать своего пилота, но и «видеть» пространство. У него есть собственный интеллект, который постоянно дорабатывается. Органами чувств выступают датчики. Они позволяют оценивать ситуацию вокруг, поэтому экзоскелет никогда не упрется в стену, а сам будет анализировать рельеф поверхности, по которой движется.
Но рассказ о технической составляющей экзоскелета мало кому может быть интересен. Без реальной помощи человеку он так и останется нагромождением металлоконструкций.
Встать на ноги
В 2008 году Аня Гладилина попала в аварию. Итог – серьезная травма позвоночника и несколько месяцев в больнице. Затем курс реабилитации и инвалидная коляска. Жалеть себя девушка не стала и начала свою жизнь с чистого листа: заново училась решать бытовые трудности, окончила университет, но главное – профессионально занялась спортом. Сейчас она – титулованный спортсмен-паралимпиец. За свои достижения удостоилась премии «Курская антоновка».
Именно Анна и стала одной из тех, кто согласился испытывать на себе работу экзоскелета.
– Люди, не имеющие подобных проблем, не могут понять, что будут чувствовать в нашем экзоскелете те, кто в нем по-настоящему нуждается. Нам очень повезло, что мы начали сотрудничать с Анной, – признался заведующий робототехнической лабораторией Юго-Западного госуниверситета Андрей Яцун. – Благодаря ей нам удалось добиться серьезного прогресса – теперь для того, чтобы разобраться в управлении, необходимо потратить всего несколько часов. Эргономика экзоскелета также улучшилась: закрепился и можешь идти. Скорость, конечно, пока не превышает одного километра в час, но и над этим мы работаем.
Как обещают разработчики, почти 50-килограммовая конструкция сможет работать без подзарядки несколько часов, чего должно быть достаточно и для простой прогулки, и для домашних дел. Ходить он сможет не только по ровной поверхности, но и по ступенькам, скользкому полу и газону.
– Этот экзоскелет делает жизнь намного легче, – признается Анна Гладилина. – Сидя неудобно ни готовить, ни убирать, ни мыть посуду. Конечно, я жду, когда такой экзоскелет можно будет привезти домой и начать им пользоваться. Я понимаю, что на улице им пользоваться будет затруднительно. Не потому, что он не позволяет это делать, а потому, что люди еще не совсем готовы видеть такие вещи. Поэтому нужно начинать с малого.
Впрочем, разработчики и сами понимают, что быстро эту технологию не распространить в массы. Это все еще дорого, да и масштабы производства невелики: в этом году число курских экзоскелетов, выпущенных на рынок, не превысит десяти штук.
– Мы работаем над тем, чтобы их начали закупать больницы и реабилитационные центры, – рассказывает Андрей Яцун. – Там тестирование продолжится: для успеха технологии нужно получать намного больше обратной связи. Чем чаще люди смогут пользоваться нашей технологией, тем более универсальный и удобный экзоскелет мы сможем производить.
Медленно, но верно
Анна заехала в небольшое помещение, где ее уже ждали разработчики и сам экзоскелет. Она ловко пересела с инвалидной коляски в «кабину» пилота. Закрепляться ей практически не помогали: она справилась сама.
– Крепко держишься? – спросил один из разработчиков экзоскелета Карен Казарян.
– Да, конечно, все как обычно, – ответила девушка.
Для Анны такие прогулки уже стали обыденностью. Несколько раз в неделю она приезжает в ЮЗГУ для того, чтобы опробовать все нововведения. На этот раз была усовершенствована система крепления.
Посадка в «транспорт», как и предполагалось, прошла успешно.
– Начинать? – переспросила девушка.
– Как сама будешь готова, – ответил Карен.
Анна направила свой взгляд на пульт управления, нажала несколько кнопок и начала подниматься на свои ноги. Медленно, шумно, но верно она приняла вертикальное положение. Без лишних слов и эмоций нажала на пульте еще что-то и переспросила:
– Четыре шага?
Карен кивнул. Еще одна нажатая кнопка – и девушка пошла. Костюм не просто двигал ногами: он наклонялся так, чтобы удерживать равновесие. Со стороны это мало было похоже на привычную ходьбу, но эффект достигался – девушка прошла четыре шага и остановилась.
– Еще? – спросила она.
Ей дали добро дойти до стола, что находился еще где-то в восьми шагах. Анна успешно справилась с препятствием, взяла книгу «Избранные труды: математика, механика и их приложения» советского и российского математика Виктора Садовничего и пролистала несколько страниц.
Потом два шага назад и самый сложный продемонстрированный элемент – «поворот». С ним Анна также справилась без труда.
– За последнее время движения стали более плавными, мне все очень нравится, – призналась после демонстрации девушка. – Да и скорость меня устраивает. Тело должно успеть подстроиться под робота и его движение. Сейчас мне комфортно перемещаться. Тем более я готовлюсь к определенному движению робота и стараюсь двигаться вместе с устройством.
Дублирование движений поможет при реабилитации. В теории, такой экзоскелет сможет значительно ускорить возвращение навыков ходьбы после некоторых травм позвоночника.
Впрочем, работы впереди еще очень много.
– Нам понадобится освоить еще целый ряд новых технологий, таких как создание интеллектуальной стопы, – рассказывает профессор ЮЗГУ Сергей Яцун. – Это необходимо для движения по наклонным и неровным поверхностям. Что говорить: человечество научилось ходить далеко не сразу. Научить робота этому навыку также очень сложно. Думаю, нам понадобиться полтора года.