НОУ-ХАУ С ДОНСКОЙ ПРОПИСКОЙ: НОВОЧЕРКАССКИЕ УЧЕНЫЕ УЧАТ БИОНИЧЕСКИЕ ПРОТЕЗЫ ОСЯЗАНИЮ
Серьезно усовершенствовать бионические протезы, а также «научить» их тактильности (способности получать информацию об окружающем мире с помощью прикосновений) позволят исследования, которые ведут сейчас в новочеркасском политехе – Южно-Российском государственном политехническом университете (ЮРГПУ). Об этом пишет газета «Молот». Более того, новочеркасские протезы обещают стать новым словом в масштабе всей мировой науки.
Недавно проект «Бионический протез с нейросетевым вычислителем и очувствлением конечностей» магистра ЮРГПУ Петра Кременского оказался среди победителей конкурса «Студенческий стартап» Фонда содействия инновациям. Начинание поддержали грантом.
Как пояснил гендиректор фонда Сергей Поляков, каждый из победителей получит 1 млн рублей на создание собственного инновационного стартапа.
Жесты – в зоне доступа
Именно на бионические протезы сегодня возлагают надежды, связанные с тем, чтобы люди, по какой-то причине лишившиеся конечности, могли полноценно использовать, допустим, искусственную руку, ногу, палец. Процесс позволяет считывать миоэлектрические импульсы оставшихся у человека мышц и совершать требуемое – допустим, сжать кисть в кулак, поднять ногу и т. д.
Как объяснил Петр Кременской, финальным итогом стартапа должно стать изготовление опытного образца бионического протеза нового поколения с нейросетевым вычислителем для большей точности распознавания миоэлектрических сигналов. А в полной мере ноу-хау и новым словом в масштабе мировой практики станет то, что новочеркасская модель еще и будет чувствовать, обладать тактильными ощущениями, как «родные» руки и ноги человека. Значимо и то, что эта разработка – импортозамещающая: изделие изготовят на базе отечественной элементной базы.
«Мы начали эти исследования еще до СВО, когда бионические протезы в России поступали прежде всего из Германии, Испании и Италии. Сейчас же эти государства, насколько я знаю, прекратили поставку нам своей продукции. Сегодня бионические протезы производят два российских предприятия, – пояснил Антон Ланкин, научный руководитель Петра Кременского, кандидат технических наук, руководитель студенческой научно-исследовательской лаборатории интеллектуального анализа и машинного обучения ЮРГПУ.
Соответственно, запрос на российские разработки, позволяющие усовершенствовать подобные умные устройства, сейчас актуален вдвойне».
«Простые бионические протезы умеют только, допустим, сжать и разжать кулак. Наша же модель позволяет управлять и по отдельности каждым пальцем, доступны все жесты. В целом же для повышения точности распознавания миоэлектрических сигналов мы используем новые алгоритмы на базе гибридных нейронных сетей», – пояснил Антон Ланкин.
Распознать и лёд, и кипяток
Важна и ставка новочеркасских исследователей на то, чтобы вернуть протезированному человеку тактильные ощущения. Об аналоге этой новации ничего не известно даже в мировом масштабе.
«За рубежом делают ставку на механику, добиваются большей точности позиционирования фаланг пальцев. Кроме того, акцент там ставят на эргономику – на то, чтобы протез был максимально похож, допустим, на руку, а его покрытие – на кожу человека. Все это значимо, но мы сейчас выбрали приоритетом другой показатель – чувствительность изделия. Ведь это очень важно для каждодневной жизни человека, его комфорта и даже безопасности. К примеру, если протезированный человек взял чашку, не подозревая, что чай в ней очень горячий, и понес неаккуратно, он может случайно плеснуть кипятком на ногу и получить ожог. А если бы он мог почувствовать температуру чашки, был бы осторожнее. Кроме того, тактильные ощущения значительно обогащают жизнь, повышают ее качество, дарят эмоции», – говорит Антон Ланкин.
Факт
Грант рассчитан на год, но сделано уже многое. Готовы конструкторская документация и программная часть, написанная на языке Python. По итогам стартапа в ЮРГПУ напечатают на 3D-принтере опытный образец усовершенствованного протеза.