Робоперчатка в помощь

Магистрант Передовой инженерной школы ДГТУ — Института перспективного машиностроения «Ростсельмаш» Артем Рыльцев разработал прибор, который призван помочь людям в реабилитации после инсульта.

Людям подмога

Родился наш изобретатель в городе Изобильном Старопольского края, с детства имея тягу к техническому творчеству. Свои наклонности он реализовывал в Центре инновационного молодежного творчества, где свои технические идеи воплощал в проекты, выезжая с ними на различные конкурсы. Продолжать свое образование он без колебаний решил в ДГТУ, даже не думая о других вузах, где поступил учиться на отделение электроники и наноэлектроники. Сейчас он продолжает учиться на первом курсе магистратуры (IT-направление), специализируясь на машинном зрении.

А идея, что зародилась у него еще в школьные годы, продолжала созревать. Речь — о помощи людям, которые занимаются реабилитацией после перенесенного инсульта.

Реабилитация эта крайне необходима для восстановления качества жизни, но в небольших городах и районах для ее проведения зачастую не хватает квалифицированного медицинского персонала. А после неправильно проведенной реабилитации согласно статистики, увы, уходят в мир иной около 90 % больных.

Мягкая робототехника

Артем предлагает решить эту проблему при помощи в будущем недорогого и простого в управлении прибора — роботизированной перчатки.

При инсульте часто используют технику массажа, А он, массаж, по факту такая работа с мышцами конечностей, которая не дает не застаиваться крови в капиллярах, и впоследследствии предотвращает рубцевание ткани в случае малоподвижности. Поэтому необходимо постоянно сгибать и разгибать конечность с помощью прибора, чтобы она всегда была в тонусе.

Тут и придет на помощь человеку роботизированная перчатка, которая действует как внешний экзоскелет, полностью повторяя форму ладони.

При этом используется мягкая робототехника, чтобы возможности навредить человеку н было никакой. Речь о специальных мягких приводах, которые могут сгибаться, не имея жесткой фиксации — то есть они повторяют форму и движения руки. Ими управляет воздушный компрессор, заставляя руку двигаться — это уже инженерное решение.

Связь импульсов и перчатки

— Главная отличительная особенность моей разработки в том, что мы заставляем человека двигать рукой, когда он хочет сам, — рассказывает Артем. — Это желание мышечной активности (но та же рука слабая и сама согнуться не может) фиксирует специально разработанная программа. Датчики, прикрепленные на мышцах, которые отвечают за работу конечностей, фиксируют всплеск сигналов, микроконтроллер их обрабатывает. Программа импульсы, в свою очередь, обрабатывает и отправляет на компрессор команду — согнуть перчатку. То есть, это собрание алгоритмов есть мостик между перчаткой и слабыми импульсами

— Мы берем готовое решение, — уточняет Артем Рыльцев.- Техническое готовое, то есть, я не разрабатывал микроконтроллеры, не разрабатывал датчики, я разрабатываю проргамму и устройство в целом.

Изобретатель испытал свою реабилитационную перчатку на себе, а также на своих друзьях-добровольцах. Общий отзыв — работает отлично.

Дойти до промышленного образца

— На данный момент разрабатывается надстройка этой системы в виде нейрошлема, — продолжает рассказ Артем, — который будет «рисовать» электроэнцефалограмму пораженных участков мозга на самых ранних стадиях реабилитации. Это важно потому, что на этих стадиях cигнал от мозга к мышцам не доходит: часть мозга отмирает, и, соответственно, нейроны друг с другом связываться перестают. Зная эти данные, мы сможем построить искусственный мостик между мозгом и конечностью. После того, как, например, через пару дней или пару недель начнется регистрация импульсов в мышцах хотя бы в пяти попытках из десяти, мы включаем работу датчиков, а те, в свою очередь, всю механику, что позволяет человеку включиться с помощью перчатки в восстановление двигательных функций.

В Фонд содействия инноваций этот проект уже подан в виде заявки в номинацию «Студенческий стартап». В планах у Артема — довести проект до логического какого-то завершения, то есть до промышленного образца. Очень хотелось бы собрать несколько жизнеспособных макетов уже с нейроинтерфейсом, чтобы можно было их тестировать официально.

Но главное в будущей судьбе проекта, на что надеется изобретатель — помощь прибора с нейрошлемом в восстановлении после инсульта двигательных функций любой конечности человека.