В России разработан экзоскелет кисти человека

Журнал Эксперт продолжает радовать нас интересными новостями:

Руки-роботы 

В России создан экзоскелет, которым можно управлять силой мысли

• Алексей Чеботарев

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 мысли

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».

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.