Суставная часть: разработана механическая рука для людей с ограниченными возможностями
- Статьи
- Наука и техника
- Суставная часть: разработана механическая рука для людей с ограниченными возможностями
Новый робот-манипулятор, созданный в МФТИ, поможет людям с ограниченными возможностями. Он представляет собой механическую руку с семью суставами и кистью, которая способна брать предметы, налить лекарство, напоить и накормить человека. В перспективе такие установки могут пригодиться и на производстве — там, где работникам буквально нужна «третья рука». Управляется уникальный робот взглядом. Изобретение российских ученых появится на рынке в ближайшие три года.
В Московском физико-техническом институте (МФТИ) сконструировали уникальную роботическую систему, предназначенную для помощи маломобильным людям. Уже создан прототип устройства, состоящий из робота-манипулятора, специального захвата и системы технического зрения, рассказал «Известиям» руководитель лаборатории волновых процессов и систем управления МФТИ Роман Горбачев.
— Комплекс будет предназначен для людей, у которых нарушена функция рук в результате травм или болезни, — говорит он. — Робот должен дать возможность человеку переместить предметы, открыть бутылку, подать яблоко. Манипулятор сможет его напоить и накормить, помочь принять лекарство.
Роботизированная стойка снабжена для маневренности семью суставами, которые выполняют наклоны и вращаются вокруг своей оси. Управление машиной не потребует от человека никаких двигательных усилий — достаточно будет лишь посмотреть на нужный объект.
— Робот сам распознает, на какой объект направлен взгляд, чтобы выполнить ту или иную операцию. Поступившая от пользователя команда фиксируется айтрекером и передается в систему управления, — пояснил Роман Горбачев. — В самом роботе есть также устройства для реализации технического зрения, с помощью которых он также видит, что нужно взять или переместить.
Система зрения формирует образ нужного предмета в виде стереопары, то есть пары плоских изображений одного и того же объекта или сюжета, у которых есть различия между изображениями. Они призваны создать эффект объема. Затем система управления фиксирует пространственные координаты того, что нужно подать или переместить, и передает команду манипулятору. По этим данным робот рассчитывает, на сколько градусов и под каким углом нужно повернуть тот или иной сустав манипулятора, чтобы эффективно совершить захват объекта.
Робот-помощник может быть установлен у кровати больного или же на инвалидную коляску. Его можно будет использовать не только дома, но и за его пределами — к примеру, сейчас ученые настраивают аппаратуру для того, чтобы обучить машину брать те или иные продукты с полок магазина.
Предполагается, что в дальнейшем манипулятор сможет управляться не только через айтрекер, но и голосом и даже силой мысли. Специально для этого в МФТИ разрабатывается инновационная нейрогарнитура.
— Это такая шапочка с контактами, на которой размещено шесть электродов. Они фиксируют намерения человека. Наши программисты разработали специальные алгоритмы, которые позволяют устройству распознавать команды. Пользователю нужно будет только послать мысленный сигнал, например «хочу», — пояснил ведущий инженер лаборатории волновых процессов и систем управления МФТИ Михаил Зарипов.
Сама разработка и применяемая технология взаимодействия «мозг–механизм» крайне интересна и находится на передовом крае науки, уверен директор научно-исследовательского центра спортивной науки ЮУрГУ Виталий Епишев. Но использовать ее нужно «с умом».
— Зачастую человек не может сидеть, ходить, двигать рукой или ногой не потому, что не может, а потому, что забыл как. Именно для этого необходима двигательная реабилитация, которая зачастую бывает агрессивной, — человека специально заставляют двигаться, для того чтобы поесть, сходить в туалет, — уверен он. — Следовательно, нельзя рассчитывать, что применение данной технологии резко повысит число «восстановившихся», скорее будет наоборот. Этот робот необходим для тех пациентов, которые уже не могут восстановиться.
Ученые предполагают, что такие установки также могут пригодиться и на производстве — там, где работникам буквально нужна «третья рука»: взять телефон, подать инструмент, что-то подержать. По прогнозам разработчиков, робот-сиделка появится на рынке в ближайшие три года.
