Бодипозитив по-настоящему...
Его зовут Улыхан Райсханов.
Его зовут Улыхан Райсханов.
Тилли Локки — британская знаменитость в социальных сетях. В 2007 году (в возрасте 15 месяцев) Локки заболела менингококковой септицемией. Несмотря на то, что её родителям сказали, что она, скорее всего, умрёт, Локки выжила после успешной операции по ампутации обеих рук и пальцев на ногах. Изначально Локки получила простые протезы. Изучая 3D-печать, мать Локки нашла компанию Open Bionics, которая искала человека с ампутированной ниже локтя рукой, чтобы протестировать новые протезы рук. С тех пор, как Локки выбрали в 2016 году, она пользуется бионическими протезами, разработанными компанией, которые позволяют ей выполнять такие действия, как брать в руки небольшие предметы и играть в видеоигры Эти протезы являются первыми в своём роде, одобренными врачами в Великобритании.
После ухода зарубежных производителей с рынка протезирования в России возник острый дефицит доступных и качественных решений для реабилитации. Высокие цены, нехватка специалистов и комплектующих создают ограничения для пациентов, потерявших конечность. Студенты Пермского Политеха изучили рынок и обнаружили, что отечественные компании покрывают лишь 20% потребности в таких устройствах. В ответ на это команда занялась разработкой своей линейки механических и бионических протезов верхних конечностей, сочетающих функциональность и доступность. Сейчас проект находится на стадии прототипирования.
Исследование проведено в рамках Центра прототипирования бизнес-инкубатора ПНИПУ.
– Идея пришла еще в 2022 году, когда большинство зарубежных производителей протезов покинули российский рынок, а Министерство труда Пермского края сообщило о высокой потребности в качественных решениях, которую предприятия закрывали лишь на 20%. В связи с этим пациенты сталкиваются с дефицитом предложения и долгим ожиданием изготовления персонального устройства. Это стало для нас толчком: создать протез, который будет не только функциональным и качественным, но и удобным, эстетичным и доступным для всех, кто в нем нуждается, – поделился руководитель проекта Виктор Семенов, студент кафедры автоматизации технологических процессов ПНИПУ, резидент Бизнес-инкубатора ПНИПУ «Динамика роста».
Реализацию своего проекта студенты начали с разработки активного тягового протеза кисти с использованием 3D-печати. Это тип протеза верхней конечности, который приводится в движение за счет мышечной силы пользователя через рычаг и систему тросов (тяг). Он легкий, не требует источников питания или сложной электроники, сохраняя при этом базовую функциональность.
Сейчас политехники зарегистрировали свою компанию General Bionic (ООО «Джей Би») и занимаются созданием линейки инновационных решений, которые включают производство как механических (активных тяговых), так и бионических протезов верхних конечностей. Команда работает с ПГМУ им. академика Е.А. Вагнера с целью совместными усилиями реализовать управление бионическим протезом руки через неинвазивный нейроинтерфейс без внутреннего вмешательства. А реабилитационные и протезно-ортопедические центры позволяют осуществлять прямой контакт с целевой аудиторией и быстро совершенствовать устройства компании.
Нейроинтерфейс считывает электрическую активность опорно-двигательной зоны коры головного мозга, передает оцифрованный сигнал на протез, а фильтрующая нейросеть воспроизводит необходимый жест (хват). Это обеспечит максимально естественное и интуитивное взаимодействие. Внедрение искусственного интеллекта повысит адаптацию устройства к потребностям пользователя.
– Мы уже начали разработку нейроинтерфейса для управления бионическим протезом предплечья. По сути, это управление устройством при помощи мысли. Уверены, что они будут иметь широкое применение не только в протезировании, но и в реабилитации, робототехнике, системах умного дома и управлении различными технологиями, – рассказывает разработчик.
В технологии изготовления продукта преимущественно применяется
3D-печать, часть деталей производится на фрезерных станках и с ЧПУ (числовым программным управлением). В течение следующих двух лет компания планирует более 95% деталей изготавливать посредством 3D-печати, применяя пятиосевой принцип печати с армированием (укреплением углеродными волокнами) полимерных слоев. Такой процесс изготовления обеспечит большую легкость и прочность деталей каждого устройства.
Сейчас в команде General Bionic работают робототехники, механики, нейрофизиологи, техники-протезисты, специалисты по 3D-моделированию и нейронным сетям. Уже создана модель первого протеза, который теперь находится на стадии прототипа.
– На данный момент в проект был привлечен ведущий реабилитолог Пермского края Бронников В.А., а также идет активное привлечение финансирования на дальнейшие развитие и реализацию проекта, – отмечает Луиза Коногорова, директор Бизнес-инкубатора ПНИПУ «Динамика роста».
Разработчики отмечают, что индивидуальный подход к пациенту позволяет изготовить устройство, которое делает жизнь максимально удобной и комфортной. Цель компании – добиться, чтобы каждый пользователь чувствовал уверенность и свободу движений. Кроме того, студенты занимаются созданием сети сервисных центров, обеспечивающих техническую поддержку и регулярное обслуживание выпускаемых протезов.
– Мы верим в силу партнерства. Уже сейчас мы строим отношения с местными и зарубежными компаниями, чтобы обмениваться опытом, привлекать экспертов, разрабатывать и внедрять лучшие практики, – добавляет Виктор Семенов.
Проект студентов Пермского Политеха выведет сферу протезирования в России на новый уровень, повысит качество и технологичность выпускаемого продукта. Реализация серийного производства протезов верхних конечностей повысит их доступность в широких массах.
MuMuTAs состоит из пластикового каркаса и специально выращенными мышечными тканями.
Удивительно, рука устает как живая — она проявляла признаки усталости после 10 мин работы.
Об этом компания сообщила в соцсети X, показав тридцатисекундный ролик, в котором механический манипулятор пишет слово «Convoy»:
Позже Маск подтвердил новость. К сожалению, больше никакой информации предоставлено не было.
В настоящее время у Neuralink три пациента с имплантами. Первый из них получил свой чип чуть больше года назад, а третий — совсем недавно. В этом году компания планирует провести ещё несколько десятков операций, как в США, так и в Канаде.
Исследования Neuralink проходят по двум направлениям: PRIME и Convoy. Первое (PRECISE ROBOTICALLY IMPLANTED BRAIN - COMPUTER INTERFAC E) направлено на оценку безопасности имплантата (N1) и хирургического робота (R1) и оценку первоначальной функциональности чипа. В рамках PRIME пациенты учились управлять курсором мышки.
Convoy, который был запущен в ноябре 2024 года — это расширения PRIME, направленное на управление внешними манипуляторами. Целью PRIME является создание связки мозг-искусственные конечности, благодаря чему лишённые рук и ног люди смогут передвигаться при помощи механических полнофункциональных протезов:
Планируется, что производством протезов будет заниматься Tesla, разрабатывающая роботов Optimus.
Кроме начала тестирования Convoy, компания недавно получила разрешение на запуск PRIME в Медицинской школе Миллера при Университете Майами. Для Neuralink это уже второе медицинское учреждение в США, участвующее в программе.
P.S. Ещё у меня есть бессмысленные и беспощадные ТГ-каналы (ну а как без них?):
О науке, творчестве и прочей дичи: https://t.me/deeplabscience
Об играх и игровой индустрии: https://t.me/gameprodev
Сегодня развитие бионического протезирования позволяет практически полностью восстановить функциональность человека после потери конечности. Благодаря максимальному подстраиванию устройства под пользователя, оно дает возможность полноценно реабилитироваться и справляться с задачами, которые были бы недоступны при ношении обычных протезов. Но из-за дороговизны их серийного производства бионическими протезами обеспечено очень малое количество инвалидов. Особенно это сказывается на людях трудоспособного возраста, которые с их помощью могли бы вернуться на свои рабочие места. Создание отечественного устройства, восстанавливающего потерянные функции конечности, восполнит их дефицит среди российского населения. Студент Пермского Политеха разрабатывает бионический протез руки человека с помощью технологии 3D-печати. Уже готов прототип изделия, способный выполнять сжимающие движения и имитировать тактильные ощущения.
Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Люди, потерявшие конечность, могут заменить ее или косметическим протезом, который лишь имитирует внешнюю оболочку, или механическим, который имеет минимальный функционал и контролируется усилиями самого человека.
В отличие от них, бионические протезы управляются электроникой и биотоками человека. С помощью сигнала, который возникает от сокращения мышц, информация передается на микропроцессор, в результате чего протез выполняет определенный жест или хват. Их разработкой в мире занимается лишь несколько зарубежных и российских компаний. Активное внедрение таких устройств в широкие массы ограниченно из-за высокой трудоемкости и стоимости материалов и производства.
Благодаря аддитивным технологиям возможно воссоздать изделие любой сложности за короткое время и за значительно меньшую стоимость. 3D-печать заключается в послойном наплавлении металла или полимера друг на друга по разработанной заранее модели. Сейчас такая технология широко распространена в машиностроении и других отраслях промышленности, однако в сфере протезирования она показала себя сравнительно недавно.
Студент Пермского Политеха занимается разработкой бионического протеза руки с использованием программно-аппаратной платформы и 3D-принтера. Готовый прототип напечатан из пластика и содержит светоприводы, которые приводят пальцы руки в движение, кнопки и браслет с вибромотором для имитации тактильных ощущений, а еще датчики электромиографии, определяющие электрические импульсы от сокращения мышц.
Платформа Arduino позволяет создавать различные электронные устройства в сфере робототехники и автоматизации. В ее основе лежит микроконтроллер — миниатюрный компьютер с собственным процессором, памятью и периферией, который управляет всеми действиями устройства, получая данные от датчиков. По словам разработчика, такая платформа выбрана из-за ее распространенности, доступности комплектующих, а также разнообразия программного обеспечения.
— С датчиков электромиограммы, находящихся в отдельном кейсе, тянутся провода с электродами, которые закрепляются на руку человека. После обработки полученных импульсов микроконтроллер запускает сервоприводы, которые приводят в движение пальцы протеза. А установленные в них кнопки при нажатии запускают вибрацию в браслете, тем самым сигнализируя о прикосновении к предмету. Также в кейсе установлена кнопка для переключения режима работы протеза: первый приводит в движение всю кисть, второй запускает только указательный и большой пальцы, — объясняет Андрей Сырвачев, студент кафедры «Информационные технологии и автоматизированные системы» ПНИПУ.
— Разработанный прототип соответствует поставленным задачам: частично восполняет функции кисти человека и имитирует тактильные ощущения. Дальнейшая доработка протеза и его реализация в качестве готового продукта представляет несомненный интерес не только в плане создания и внедрения бионических технологий, но и развития возможностей 3D-печати, — поделилась Елена Кротова, доцент кафедры «Высшая математика» ПНИПУ, кандидат физико-математических наук.
— В дальнейшем хотелось бы усовершенствовать корпус протеза, сделать его конструкцию более эргономичной. Также заменить датчики электромиографии на нейро-интерфейс, чтобы принимать более точные сигналы с напрямую с мозга. Финальную версию протеза я вижу как полностью готовый к применению после производства, легкий и автономный продукт, который улучшит жизнь многих людей, — рассказывает Андрей Сырвачев.
Работа студента Пермского Политеха показывает большой потенциал для роста отечественного протезирования. Простая и доступная технология создания функциональных протезов позволит людям с ограниченными возможностями вернуться к полноценной жизни, в том числе на рабочие места.