Создание роботизированной руки, управляемой с помощью миоэлектрических сигналов — цель молодых ученых из Томского политехнического университета. Прототип будет самостоятельно распознавать действия своего носителя и сможет выполнять все те же движения, что и здоровая рука. Планируется, что работы по созданию механической конечности завершатся через два года, когда будет готов прототип и ПО для него. Конечная стоимость протеза составит 40 — 60 тысяч рублей.
Изготовление протезов любой человеческой конечности стало доступным десятки лет назад, однако сделать их максимально функциональными, превратить в полноценную замену потерянной части тела невозможно до сих пор, отмечают разработчики, сотрудники лаборатории медицинского приборостроения ТПУ Михаил Григорьев, Никита Турушев и Евгений Тараканец.
На рынке сейчас есть протезы, которые работают с помощью тяговых ремней, которые накладываются от протезируемой руки по спине петлей вокруг здорового плеча. Работа такого протеза осуществляется за счет движений здоровой части руки. Недостатки такого типа заключаются в необходимости неестественных движений тела для управления им, говорит Турушев.
Разработка политехников позволит человеку отказаться от тяговых ремней. 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.
Российские робо-протезы поступят в производство с 2017 года
Технологии
«Изначально программа будет универсальная, но мы будем адаптировать ее под каждый конкретный слепок руки. Далее алгоритм будет учиться у человека, который носит протез: фиксировать особенности миоэлектрических сигналов и выбирать нужные движения», — объясняет Григорьев.
Сейчас молодые ученые «обучают» алгоритм разнообразным миоэлектрическим сигналам и их значению. На начальном этапе им предстоит изучить действия как минимум 150 человек, имеющих здоровые конечности. Запомнив сигналы и следующие за ними действия, программа воспроизведет их в будущем, на этапе медицинской апробации.
На эту разработку в прошлом году молодые ученые получили грант Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ).