–укопожатие киборга. ћолодые российские учЄные создали уникальный протез

–укопожатие киборга. ћолодые российские учЄные создали уникальный протез
6 »юн€ 2016
ќбучающие тренажЄры, новые средства св€зи, устройства, помогающие передвигатьс€ пожилым или парализованным люд€м… ¬сЄ это может быть создано на основе бионического протеза, который разработали молодые российские учЄные.†ƒа и сам биопротез руки, над которым трудилась команда аспирантов и студентов ћосковского физико-технического института (ћ‘“»), уникален. ¬едь он способен подстраиватьс€ под конкретного человека, чтобы научитьс€ правильно понимать его намерени€ и выполн€ть «мышечные команды».†


“имур и команда

¬ лаборатории прикладных кибернетических систем мен€ встречает прот€нута€ рука. я прот€гиваю свою, будучи уверенным, что ничего не произойдЄт, - рука-то механическа€... ќднако искусственные пальцы сжимаютс€, и следует рукопожатие. ќт протеза т€нутс€ проводки, закреплЄнные на предплечье сто€щего р€дом человека. ќн шевелит пальцами, а механическа€ рука в точности повтор€ет его движени€. »менно этот человек только что поздоровалс€ со мной, а биопротез всего лишь воспроизвЄл жест рукопожати€.†

ќднако за этим Ђвсего лишьї - более двух лет исследований. ЂЌаше устройство работает†на основе†Ёћ√- сигналов, - говорит†“имур Ѕергалиев, 26 -летний руководитель лаборатории, в речи которого ещЄ сохранились слова Ђфишкаї и Ђприкольныйї. - “ак называютс€ биоэлектрические сигналы, возникающие в мышечных клетках. ¬от вы делаете жест пальцами или кистью, а в мышцах предплечь€ возникают биоэлектрические потенциалы. »х можно считывать пр€мо с поверхности кожи с помощью электродов и преобразовывать в команды. “аким образом, человек с ампутированной конечностью представл€ет, что он делает какой-то жест (например, поднимает вверх большой палец, которого у него нет), - мышцы на предплечье напр€гаютс€, электрический сигнал считываетс€ и преобразовываетс€ в управл€ющую команду - биопротез воспроизводит жестї.†

»де€ не нова. ѕодобные протезы начали использовать ещЄ 30-40 лет назад. Ќо у технологии были слабые места. »х и попытались устранить молодые физики из ћ‘“».†

ѕерва€ проблема - ограниченный набор жестов. —амый простой включает в себ€ только сжатие и разжатие кисти. ћожно брать предметы, но не более того. –еб€та из ћ‘“» решили расширить этот набор, увеличив число электродов (а значит, каналов, передающих сигнал), закрепл€емых на теле. »х устройство насчитывает четыре канала, но в принципе можно сделать и восемь. ј ещЄ можно использовать токопровод€щую резину - гибкую и лЄгкую, способную полностью обхватить предплечье и задействовать в управлении протезом большее количество мышц.

¬тора€ трудность: как заставить бионическую руку слушатьс€ своего носител€? ¬едь двигательна€ активность у всех разна€, тут нужен индивидуальный подход. ѕо статистике, только один из п€ти биопротезов используетс€ после установки дальше - под остальные инвалидам подстроитьс€ не удаЄтс€. Ђ¬ чЄм новизна нашей разработки? ≈сли раньше человек училс€ управл€ть протезом и понимать его, то мы сделали систему, котора€ сама учитс€ у человека, - по€сн€ет “имур Ѕергалиев. - ѕри любом движении, жесте наша система фиксирует определЄнный образец двигательной активности. » прив€зывает его к нужной команде биопротезу. “ак он запоминает все жесты - тот же подн€тый палец, сжатие-разжатие кисти или, скажем, поворот ключа в замке. ѕротез сам подстраиваетс€ под человека. ¬ этом наша фишка!ї

язык жестов

¬ –оссии ежегодно возникает потребность в установке 2-3 тыс. биопротезов. “ак что проект разработки (и дальнейшего производства) Ђумнойї биоруки вполне можно считать социально значимым. ќднако научные идеи молодых физтеховцев этим не ограничиваютс€.†

Ђ“о, чем мы занимаемс€, - разновидность человеко-машинного интерфейса (набор средств и решений, помогающих человеку управл€ть техническими устройствами. - –ед.). ј его можно использовать и в других област€х, помимо протезировани€. я бы выделил два прикольных направлени€, - продолжает Ѕергалиев. - ѕервое - виртуальна€ реальность. Ёто необ€зательно компьютерные игры. ¬иртуальна€ реальность может быть не только развлекающей, но и обучающей. ¬торое направление - новые средства коммуникации. ѕредставьте, что взвод спецназа выполн€ет задачу в темноте и полной тишине. Ќадо как-то передавать команды, информировать друг друга об обстановке. ƒа хот€ бы предупреждать об опасности! “ак вот, если установить на тело каждому бойцу такие датчики, можно общатьс€ жестами, не вид€ и не слыша друг друга. Ќужно только заранее договоритьс€ о системе жестовї.†

≈щЄ одно применение - носима€ электроника дл€ спорта и фитнеса. —нимаемые с мышц электросигналы помогут лучше пон€ть их состо€ние, проследить уровень тренировочной нагрузки на спортсмена и предупредить, если она близка к критической. ¬едь объективного способа измерени€ состо€ни€ мышц в процессе тренировок на данный момент не существует.

Ќаконец, на основе Ёћ√-сигналов можно создавать экзоскелеты - роботизированные устройства, многократно увеличивающие силу мышц за счЄт внешнего каркаса. “акие конструкции используютс€ дл€ реабилитации больных, потер€вших подвижность. ѕригод€тс€ они и перенЄсшим инсульт, да и просто пожилым люд€м, которым стало трудно передвигатьс€. Ќапр€гаете мышцу на ноге - и каркас, надетый на неЄ, делает шаг, реагиру€ на биоэлектрический импульс.

— учЄтом того, как стремительно стареет население «емли, такие устройства в будущем понадоб€тс€ в каждом доме.

»сточник

 оротка€ ссылка на новость: http://www.rezeptsport.ru:80/~mgYlO

‘отоальбомы