47

В России разработан экзоскелет кисти человека

Журнал Эксперт продолжает радовать нас интересными новостями:

Руки-роботы 


В России создан экзоскелет, которым можно управлять силой мысли

Фирма «Нейроботикс» из Зеленограда разработала и запускает в производство экзоскелет (внешний протез) кисти человека. Компания вышла на рынок робототехники с собственной продукцией два года назад. И за этот срок создала не только стимулятор кисти, но и другие уникальные изделия, включая биопротезы руки и антропоморфных роботов.

В России создан экзоскелет, которым можно управлять силой мыслиКадр: Youtube/Нейроботикс

 Роботерапия по-зеленоградски

Прибор, созданный по заказу Российской академии наук, в розницу стоит полмиллиона рублей. Первый образец уже приобретен Институтом высшей нервной деятельности и нейрофизиологии (ИВНД) РАН. Он призван заменить медикаментозное лечение для некоторых парализованных и частично парализованных пациентов – чей паралич наступил в результате поражения головного мозга.

«Вследствие поражения коры головного мозга человек утрачивает контроль над движением конечностей, – объясняет основатель и руководитель компании "Нейроботикс", врач-биофизик Владимир Конышев. – Чтобы вернуть такой контроль, обычно лечат таблетками. Кому повезет, тот после такой терапии начинает худо-бедно ходить и двигать руками».

Быстрее и эффективнее вылечить таких больных позволяет современное направление медицины, названное «роботерапия». Экзоскелет кисти как раз и есть такой «терапевтический робот». Он состоит из двух частей – кресла с энцефалографом и «перчатки»-экзоскелета. Энцефалограф считывает и транслирует команды головного мозга, и «перчатка» начинает сжиматься и разжиматься, совершать движения, стимулирующие конечность. Он уже прошел испытания на людях.

«Во время испытаний были зафиксированы феноменальные результаты, – говорит Конышев. – Наши партнеры из ИВНД специально предложили проверить прибор на самом тяжелом больном. И вот человек, который получил тяжелую черепно-мозговую травму и полностью утратил возможность двигать левой стороной тела, впервые за восемь лет начал, с помощью нашего аппарата, двигать левой рукой!»

Долгий путь к робототехнике

…Владимир Конышев всегда хотел делать роботов, причем – максимально похожих на человека. Для этого и пошел сначала учиться биофизике и нейрофизиологии, потом – программированию. После распада Союза работал программистом в Японии, потом в США. «Я не хотел делать роботов там по двум причинам, – говорит основатель "Нейроботикс". – Экономическая причина была, конечно, – в развитых странах слишком высокие издержки, поэтому западные партнеры до сих пор не верят, что маленькая фирма может заниматься роботами. Но главное – патриотические соображения. Ведь любая робототехника имеет военную составляющую. Вспомним хотя бы проект Big Dog, «бегающую собаку», – четырехногого робота, созданного Boston Dynamics, чтобы переносить снаряжение и помогать солдатам на территории, где не способен передвигаться обычный транспорт. Я бы не смог работать на вероятного противника нашей страны».

Владимир проработал за границей 11 лет, а потом приехал создавать свое дело в Россию. Но денег хватило только на то, чтобы арендовать и отремонтировать офис. Тогда он занялся продажами научной аппаратуры западного производства, а также созданием приборов для тестирования фармакологических препаратов на животных – мышах и крысах. Когда же появилась серьезная прибыль, то можно было приступать к приборостроению и конструированию роботов.

Конышев стал искать инженеров и программистов, специализирующихся в области робототехники. Тех и других он нашел в стенах Московского государственного технического университета им. Баумана. Необходимых фирме специалистов, имеющих как медицинское, так и биологическое образование, инженеров биотехнологов нашли в Зеленограде (в Московском институте электронной техники) и Ярославском государственном университете. И в 2011 году стартовал новый высокотехнологичный бизнес компании.

Начали же со сборки уникальных приборов из комбинации собственных и западных компонентов. Запросы на такое оборудование постоянно приходят из научных учреждений страны, силовых ведомств, а также частных компаний, специализирующихся в области дистанционной психофизиологии, инженерной эргономики и биуправления.

Это направление работы в компании продолжают успешно развивать. «Вот этот энцефалограф мы комбинируем с другим прибором – устройством для отслеживания направления взгляда, которое выпускает наш партнер в Германии, – показывает прибор глава фирмы. – Нейрофизиологи давно поняли, что ваши биопотенциалы мозга зависят от того, на что вы смотрите. Этот трекер глаз через USB-порт подключается к любому компьютеру. Когда вы находитесь напротив него, он следит за вашим взглядом. Подобных приборов в России не делает больше никто».

Часть специалистов компании работает над созданием беспроводного монитора для спортсменов, «с которым можно будет бегать и он будет передавать данные на компьютер либо записывать». Большую часть прибыли Конышев вкладывает в новые разработки компании.

Говорящие головы врача Конышева

Помимо коммерческих исследовательских и медицинских комплексов, это и совершенствование антропоморфных роботов «Алиса Зеленоградова» (2012 год) и «Алекс Баварский» (2013 год). Внешне «Алиса» похожа на родственницу Владимира, а «Алекс» – на его немецкого партнера. Говорящие силиконовые головы с «натуральными» волосами могут реагировать на выражение лица и поведение собеседника – у них в глазах камеры, а в ушах микрофоны.

«Наша "Алиса" может отвечать на вопросы, – глава "Нейроботикс" рассказывает о роботе с теми же интонациями, с которыми говорит о близком человеке. – Конечно, только на те вопросы, ответы на которые вложены в ее программу, но на нескольких языках. И ребята работают над тем, чтобы сделать поведение более сложным. "Алиса" становится все более совершенной. Вместе с "Алексом Баварским" они сейчас готовятся выступать в робототеатре. Понятно, что это шоу, но полностью автоматизированное шоу. "Алиса" изначально была на колесах – сейчас мы перерабатываем нижнюю часть, чтобы она стала более компактной и мобильной. Будем работать над ногами».

«Алиса» и «Алекс» ни ногами, ни руками пока так и не обзавелись. Но именно работа над конечностями роботов породила и экзоскелет кисти, и пневматическую руку.

Новые разработки

«Внутри сетчатого шлейфа находится резиновая трубка, – объясняет Конышев принцип работы пневмомышцы, используемой в пневмопротезах и экзоскелетах фирмы. - Когда мы подаем туда воздух, пневмомышца сокращается на 25 и более процентов в зависимости от оплетки. Соответственно, при подаче воздуха и пальцы сгибаются. Здесь все сделано нашими специалистами – и пневмомышца, и пальцы, и пневмоостов, и управляющая электроника. Покупаем только пневмоклапаны и компрессор».

В процессе работы выяснилось, что, снимая электромиограмму с остаточной мускулатуры (мускулатуры культи) можно программировать движение пальцев. То есть, прикрепив к культе механическую руку, человек сможет управлять движением ее пальцев. Испытания электромеханической руки тоже прошли успешно – испытатель Сергей Бурлаков из Таганрога, известный спортсмен, у которого ампутированы руки и ноги, смог шевелить пальцами. «Там, правда, еще нужно много чего сделать, – отмечает Владимир. – Культеприемник со встроенным биоусилителем, миниатюрную систему пневмопривода. Мы над этим работаем. Протезирование – это большой рынок, он, конечно, требует серьезных инвестиций. Ведь чтобы сделать производство биопротезов серийным, нужно 150-200 млн рублей».

Но тут же Конышев говорит, что «у кого попало» и «на любых условиях» он деньги брать не будет. Прибыль компании сейчас в среднем 20 млн рублей, оборот – более 80 млн. Ежегодно «в развитие» вкладывается чуть более 16 млн. «На самофинансировании мы сможем еще много чего сделать». Несмотря на перераспределение сил и ресурсов на развитие робототехники, компания не закрыло ни одно из своих денежных направлений: здесь продолжают испытания лекарств на животных, а также программирование и разработку приборов на заказ.

«Мы обязательно сделаем роботам руки и ноги, – обещает на прощание хозяин компании. – А в конце года у нас появится штука, подобная знаменитой Big Dog. Это будет прототип робота "Рысь" – механическая "рысь", бегающая и прыгающая. Надеюсь, наша разработка заинтересует власти, потому что по своим характеристикам наша "рысь" будет лучше американской "собаки"».

Владимир Конышев, врач-биофизик, окончил 2-й Московский государственный медицинский институт (ныне Российский государственный медицинский университет) им.  Н. И. Пирогова, 49 лет.

Инвестиции — более 30 млн рублей

Рентабельность – 50%

Окупаемость проекта — около 3 лет. Получать прибыль от создания и продажи роботов компания планирует к началу 2016 года.

Амбиции: «Создать искусственный интеллект».

Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен и сделайте вашу ленту объективнее!

  • 1
    Нет аватара WJ
    27.06.1309:14:59
    И вот человек, который получил тяжелую черепно-мозговую травму и полностью утратил возможность двигать левой стороной тела, впервые за восемь лет начал, с помощью нашего аппарата, двигать левой рукой!

    Это тренажёр позволил вылечить паралич за счёт упражнений, или он просто двигал экзоскелетом через нейроинтерфейс?
    • 1
      Нет аватара Дмитрий Степанов
      27.06.1309:43:18
      присоединюсь, туманно написано. Толи экзоскелет стимилуриет конечность и восстанавливает ей подвижность со временем, толи практически заменяет её. Если второе - уже не так круто, ибо без кресла с энцефалографом не работает. С другой стороны, если у человека пол тела парализовано и размер кресла сопоставим с инвалидным - лучше в кресле, чем вообще никак.
      • 1
        Нет аватара A. Tarasov
        27.06.1311:23:25
        Там два разных направления, я так понял: одно - для лечения пораженного мозга, когда сигналы не передаются в руку, другое - создание протеза. когда мозг здоров, а кисти нет.
    • 0
      Нет аватара A. Tarasov
      27.06.1311:21:46
      Я так понимаю, что это лечебное упражнение, но для мозга, а не для пораженных конечностей.

      Но они и искусственную руку делают, но там мозг уже работает нормально.
  • 6
    krotozer krotozer
    27.06.1321:24:40
    Мозг целиком действует на рефлексах. Такова же природа памяти. И это же касается управления опорно-двигательным аппаратом. Наши движения очень сложны. За прямую ходьбу "дежурным" шагом вообще отвечает нижний отдел спинного мозга. Только, вот, всё это не работало бы без обратной связи. Можно сказать, что от сгибания суставов мы ощущаем боль, только очень привычную и незаметную. Двигать конечностями можно было бы и без этого, но тогда движения будут очень грубыми и неуклюжими настолько, что робот в сравнении покажется балериной) А так мозг сам тормозит движения, когда это надо.

    Вот чтобы развивать утраченные вследствие травмы рефлексы и подходит такая техника. Она обеспечивает болевую реакцию мозга на побуждающие сигналы движения. Тренирует его. И это - прекрасно! Естественный метод лечения.
  • 0
    Bespristrast Bespristrast
    28.06.1306:28:30
    Антропоморфных роботов компания не производит. Исправьте там.
  • 0
    Нет аватара biggreenbob
    28.06.1313:48:17
    оргомный ПЛЮС
Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,