Главная » Хабрахабр » Новые приключения киборга в Германии

Новые приключения киборга в Германии

image

Это крупное мероприятие в отрасли реабилитации, где в этом году проводился показательный Cybathlon. 26 – 27 сентября в Дюссельдорфе проходила выставка-конгресс Rehacare 2018. Соревнование было показательным и из всех дисциплин можно было увидеть две — протезы рук и электроколяски.

Было интересно протестировать новую версию бионического протеза в деле и сравнить его с конкурентами.
image Так как участие на выставке мы запланировали заранее, не принять участие в Cybathlon мы тоже не могли.

Расскажу вам обо всем: и о приключениях киборга в реальности, и о возможности приключений в виртуальной реальности, а в конце статьи еще вас ждет бонус. На Rehacare мы ставили перед собой несколько задач: показать свои разработки — активный и миоэлектрический протезы, VR-платформу для реабилитации Attilan и участие в показательном Cybathlon.

Часть первая: реальные приключения

Меня зовут Дмитрий, в Дюссельдорф я поехал со вторым для меня по счету протезом предплечья «Страдивари».

image

Это значит, что сигналы в мышцах слабые, поэтому привыкание длилось дольше. Еще с первым бионическим протезом была одна проблема — у меня очень короткая культя. Я постоянно практиковался давать сигналы мышцами, делал массажи для руки и просто проходил общую физическую подготовку.

Это очень мало в сравнении с другими кибатлетами, но за это время я практически полностью смог синхронизироваться со своей новой кибернетической рукой. До показательных выступлений Cybathlon 2018 в Дюссельдорфе протезом я уже пользовался около месяца. Например, положение, при котором локоть поднят, а кисть опущена вниз: в таком случае пропадает связь с нижним датчиком и отключается способность схвата. Исключения составляли неопробованные и неотренированные положения рук, при которых культя не может должным образом взаимодействовать с датчиками. Эта проблема решается улучшением соединения культя-гильза.

image

Радикальных изменений в техническом плане в новой версии не было, базовые характеристики остались прежними:

  • Рабочая температура – от -10 до 40°C;
  • Ширина раскрытия кисти – 110 мм;
  • Время полного раскрытия кисти – 1,5 сек;
  • Усилие схвата кисти – 90 Н;
  • Масса кисти в оболочке – 480 г;
  • Время работы в режиме эксплуатации – 48 ч.;
  • Время полной зарядки аккумулятора – 2 ч.

Встроенный смартфон убрали, потому что он увеличивал вес (а на соревнованиях еще бы мешал выполнению заданий). Остался e-ink дисплей, на который выводятся параметры работы протеза, время, кастомная аватарка. Индикатор заряда вывели отдельно. Изменилась и гильза: эту протезист формировал из большого количества слоев ткани, пропитанной смолой. Верхний слой можно наложить из практически любой ткани и сохранится рисунок. После затвердевания ткань превращается в прочный пластик, он относительно легкий и не пачкается.

Во-первых, их разработали наши инженеры с нуля. Отдельно хочу рассказать про датчики для снятия EMG-сигналов. Настройка системы управления датчиков осуществляется из мобильного приложения по Bluetooth без вмешательства отверткой, например. От аналогов их отличает более высокая чувствительность.

image

Если устройство различает сигналы, поступающие с мышц, значит, человек точно сможет управлять бионическим протезом. Кстати, эти же датчики и алгоритм обработки сигналов датчиков мы использовали в приборе для поиска EMG-сигналов и оценке возможности управления протезом. Скоро он пройдет сертификацию и будет доступен в региональных отделениях протезных центров.

Учитывая, что сейчас в регионах часто нет возможности сделать электромиографию, такой прибор решает проблему доступности этой медицинской процедуры. Задача его — это измерение активности мышц руки, эти данные необходимы для получения медико-технического заключения о том, что человеку можно получить бионический протез (по нынешним нормативам биоэлектрический протез может установить при активности управляющих мышц не менее 50 мкВ и мышц антогониста не более 30 мкВ).

Прибор будет совершенствоваться и скоро сможет при помощи программного обеспечения под Windows снимать миограмму и автоматически формировать отчет-заключение в формате Word.

Но вернемся к приключениям киборга.

И оставалось дело за малым: испытать протез в «полевых» условиях. Протез был освоен, я находился уже в Германии.

image

Демонстрационная включала в себя 4 задания. По сравнению с 2016 годом, когда проводился первый Кибатлон, трасса препятствий для пользователей высокотехнологичных протезов немного изменилась. Оригинальные названия я адаптировал в более «говорящие».

Всего 8 предметов и действий, например, вставить карточку в картоприемник, поднять кружку, вставить ключ в замочную скважину и повернуть его. «Предметы по кругу»
За максимально короткое время поставить предметы в нужное положение, проходя вокруг стола.

Раздевайся!»
Тут решались задачи, связанные с одеждой. «Оделся? Самым важным было раздеться в конце, многие кибатлеты забывали это делать и задание считалось проваленным. Застегнуть молнию, завязать шнурки, застегнуть пуговицы и так далее.

В задаче нужно перенести инструменты и затем использовать их: забить гвоздь, закрутить лампочку, разрезать ножницами листок. Упражнение «Мужик»
Молоток, отвертка, ножницы и лампочка. Здесь раздеваться было не обязательно!

Задача пройти его с рукояткой, не коснувшись трубы. «Зигзаг»
Металлическая трубка со множеством поворотов и трудных углов.

На видео вы можете посмотреть, как выглядят эти упражнения: Я прошел все испытания и уложился в положенное время — 8 минут.

Не обошлось и без ошибок — я нервничал, и это влияло на результат. Но и соперники сначала тоже выступали очень слабо, нервничали, ошибались. Но под конец мы все выровнялись, стали выполнять задачи хорошо. Я был рад с ними познакомиться, они очень интересные люди. Они огромные молодцы, и я думаю, мы увидимся с ними в 2020 году.

Если у вас появились какие-то вопросы — задавайте в комментариях, я на все отвечу.

Часть вторая: виртуальные приключения

А теперь о виртуальных приключениях, одной из разработок, которые можно было увидеть на нашем стенде, был Attilan. Это отдельный проект, который вышел из-под крыла Моторики и стал отдельной компанией.

image

В рамках игры пользователи оказываются на международной космической станции на орбите Марса, их миссия это колонизация красной планеты. Attilan — это виртуальная платформа, на которой осуществляется реабилитация, причем происходит это в игровой форме. Выполняя этапы миссии, человек продвигается в игре, переходит на следующий уровень. Перед пользователями на каждом этапе игры ставятся задачи, которые «провоцируют» его на применение протеза. Такая мотивация более эффективна, играть люди любят больше, чем лечиться.

Во время игры (и не только) протез собирает данные об активности пользователя, ее качестве, о возникших проблемах или сбоях во время пользования техническим средством реабилитации (ТСР). Вся эта информация не просто собирается, затем она попадает к врачу, который ведет пользователя. А тот в свою очередь отслеживает прогресс и корректирует в целом программу реабилитации.

Партнером в этом проекте стал Билайн, с их мощностями мы сможем создать крутое функциональное цифровое пространство для реабилитации. Уже в следующей версии протеза в нем появится модуль телеметрии, который будет собирать и передавать эту информацию.

Любопытствующих было много. В Дюссельдорфе можно было погрузиться в виртуальный мир станции и повзаимодействовать с местным окружающим миром. Уже сейчас можно присоединиться к проекту, для этого не обязательно быть пользователем высокотехнологичных протезов, но также разработчиком в сфере реабилитации или врачом.

image

Часть третья: бонус

А теперь к полезным приятностям. Наша работа не останавливается на достигнутом, нам нужны свежие мозги и руки в разных областях. Сейчас одна из горящих вакансий — это работа для инженера-программиста.

Видите в этом вызов своим навыкам? Его ждут нескучные задачи: разработка системы распознавания жестов на базе анализа ЭМГ-сигналов, классификация их паттернов, машинное обучение системы классификации сигналов. Тогда ждем от вас письма!


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

Как попасть на стажировку в Google

С этим невозможно не согласиться, поскольку теоретические знания необходимо закреплять практикой. Неделю назад мы рассказали о наших образовательных программах , где в комментариях нам указали на важность стажировок и практического опыта. Этим постом мы открываем серию статей о летних стажировках ...

Простите, я сломал ваш recovery.conf

В PostgreSQL начиная с очень давних времён аж версии 8.0 вышедшей в далёком 2005 году для восстановления в определённую точку времени использовался специальный файл конфигурации recovery.conf. Этот же файл впоследствии стал использоваться для режима standby и потоковой репликации. И если ...