Наука и технологии России

Вход Регистрация

Илья Муромец XXI века

Технологии реабилитации для людей с позвоночными травмами или перенесшими инсульт всё более востребованы в последние годы, а спрос рождает предложение. Так, в Нижегородском государственном университете имени Н.И. Лобачевского (ННГУ) разработан роботизированный экзоскелетонный комплекс для реабилитации пациентов с нарушениями функций нижних конечностей вследствие травм и заболеваний головного и спинного мозга. Создатели назвали его «Илья Муромец» – в честь русского богатыря, который, по легенде, 33 года просидел на печи, а когда пришло время Русь защищать, встал и пошёл.

Сергей_Минеев
Экзоскелетонный роботизированный комплекс ЭРК-Б1 «Илья Муромец» на выставке-форуме ВУЗПРОЭКСПО-2015 представил руководитель разработки Сергей Минеев

Разработка была представлена в начале декабря минувшего года на выставке-форуме ВУЗПРОМЭКСПО-2015. «Экзоскелетоный комплекс предназначен для людей с ограниченными возможностями функционирования нижних конечностей, а также для тех, кто полностью утратил эту способность. И они могут ходить, поскольку не человек удерживает конструкцию, а она удерживает человека», – пояснил руководитель разработки, доцент кафедры ИТФИ физфака ННГУ Сергей Минеев.

Предусмотрены разные варианты управления экзоскелетом, в частности, так называемый автоматический режим, когда параметры (высота стопы, длина шага) задаются в систему через смартфон. «Дальше конструкция несёт своего седока так же, как инвалидное кресло или мотоцикл, по заданному алгоритму, автоматически удерживая равновесие в саггитальной плоскости. Есть и ручной режим, когда конструкция управляется пальцами руки, силой, которая развивается в суставах. Таким образом, её можно поднять на произвольную высоту, сделать произвольное движение, то есть ходить по лестнице, перешагивать бордюры», – уточнил главный конструктор экзоскелетонного комплекса.

В настоящее время идёт отработка элементов комплекса – суставов, системы управления, датчиков и системы в целом. Затем начнутся клинические испытания в Нижегородском институте травматологии и ортопедии, с которым уже есть договорённость. Если они пройдут успешно, то уже в 2017 году можно ожидать начало серийного производства.


Видео-презентация экзоскелетного комплекса, разработанного в ННГУ

Преимущества разработки экзоскелетонного комплекса «Илья Муромец» по сравнению с аналогами, которых не так-то и много, проректор ННГУ по научной работе и инновациям Виктор Казанцев видит не только в системе управления экзоскелетом, позволяющей автоматически адаптировать его движения к небольшим неровностям, но и в нейроинтеграции – связи с человеком.

«Речь идёт о создании в недалёком будущем такой системы, когда пациент сможет не просто ходить в этом костюме, а будет его чувствовать и управлять им», – предрекает Виктор Казанцев.

Виктор_Казанцев
Виктор Казанцев, проректор ННГУ по научной работе и инновациям

Особенность проекта – его междисциплинарность. «Над ним работает несколько факультетов, целая команда людей с различной специализацией – физики, биологи, медики, инженеры», – сообщил проректор ННГУ. Строго говоря, для создания экзоскелетонного комплекса университет запустил несколько взаимосвязанных проектов, поддержанных Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы».

В одном из них, которым руководит Виктор Казанцев, создаются эффективные средства коммуникации человека и машины, позволяющие использовать интеллектуальные функции человека в задачах управления и координации исполнительными устройствами. Учёные разработали экспериментальный образец программно-аппаратного комплекса СРД-1, обеспечивающий регистрацию сигналов биоэлектрической активности человека и их интерпретацию в управляющие команды.

Промышленное производство экзоскелета, которое оценивается разработчиками примерно в 10 тысяч экземпляров в год, будет способствовать увеличению трудоспособности пациентов с нарушениями двигательных функций, снижению затрат на их обслуживание.

К разработке есть интерес и за рубежом. «На медицинской выставке в Дюссельдорфе к нам подходили американцы и сказали: если комплекс будет стоить 15 тысяч долларов, везите к нам пароходами!», – поделился Сергей Минеев, добавив, что стоимость производства и не превысит эту сумму. Тем более что все детали экзоскелетонноего комплекса – отечественные.

Результаты проектов, выполняемых исследователями ННГУ, также немаловажны для укрепления международных связей в таком актуальном научно-техническом направлении, как разработка человеко-машинных интерфейсов.

Обсуждение