Киберлюди. Как атлеты с высокотехнологичными протезами живут за пределами соревнований

Конструкторы для обучения детей робототехнике

Share Button

Современная наука и инженерия способны сделать жизнь человека с ограниченными возможностями полноценной. На помощь приходят не только очки, трости, инвалидные коляски, но и высокотехнологичные протезы и экзоскелеты.

Реабилитолог Анастасия Миронова, атлет Ринат Хусаинов и инженер-протезист Степан Головин

Реабилитолог Анастасия Миронова, атлет Ринат Хусаинов и инженер-протезист Степан Головин

Протезы появились еще до нашей эры. В Египте в конце прошлого века обнаружили мумию женщины, погребенной примерно за тысячу лет до нашей эры. Большой палец ноги этой женщины (которая принадлежала к знатному роду, была дочерью жреца) оказался искусственным — выполненным из дерева и кожи. Протез надевался на ногу как носок и был изготовлен с невероятной точностью. Протез — часть ассистивных технологий. Так называют широкий класс продуктов и сервисов, повышающих функциональные возможности человека. Конечно, в первую очередь подобные средства нужны тем, у которых возможности ограничены: людям с ограничениями по здоровью и пожилым. К таким вспомогательным устройствам относятся не только протезы и инвалидные кресла, но и очки, слуховые аппараты, трости и так далее.

Сейчас в мире немало компаний, имеющих 50-ти и 100-летнюю историю, которые занимаются разработкой в сфере ассистивных технологий. В России, по словам Андрея Давидюка, председателя правления Союза «Кибатлетика», в реабилитационной индустрии работает порядка 600 компаний.

Андрей Давидюк, Кибатлетика— Во многих направлениях наши отечественные высокотехнологичные средства вполне конкурентны на глобальных рынках. Мы не уступаем в протезах рук, ног, экзоскелетах, электроколясках, устройствах и приспособлениях для людей с нарушениями слуха и зрения. В этом мы сильны,

— говорит Андрей Давидюк.

Протез для взаимодействий с цифровым миром

Одна из таких компаний — «Моторика». Она выпускает 5 видов протезов. Их можно разделить на две категории: тяговые и бионические роботизированные. Тяговые изготавливаются в основном для детей. Это протезы кисти и предплечья, которые работают за счет движения сустава. Бионические – для взрослых.

Илья Чех, компания Моторика— Сейчас наши протезы позволяют выполнять базовые ходовые операции., — говорит Илья Чех, генеральный директор компании «Моторика». — Например – осуществляют функцию захвата, которая есть у всех протезов. Она позволяет выполнять около 70% всех бытовых задач. Философия компании и разработок заключается в том, что современный протез – это уже не только девайс для  взаимодействий с физическим миром, но и с цифровым тоже.

Поскольку все мы сейчас используем смартфоны и компьютеры, то и протез должен помогать человеку проще взаимодействовать с цифровым миром. Именно поэтому в наши протезы уже встроены GSM- модули, с помощью которых можно принимать звонки и передавать их на гарнитуру, оплачивать покупки и так далее. Еще есть задача интегрировать в протез функциональность смартфона, включая сенсорный экран.

Степан Головин, заместитель генерального директора «Орто-Космос», инженер-протезист, считает, что самый передовой отечественный производитель протезов – компания «Metiz». Она поставляет комплектующие на мировой рынок и же является дистрибьютором Össur в России, а он, в свою очередь, закупает у «Metiz» комплектующие и продает дальше по миру под своим логотипом.

Степан Головин— Отечественные производители комплектующих делают детали для пациентов первых двух категорий. С пневматикой и механикой в нашей стране все хорошо. Мы используем очень много отечественных соединительных модулей, потому что они действительно высокого качества и котируются на международном рынке, — поясняет Степан Головин.

Илья Чех убежден, что уровень развития отрасли в России недостаточен. В области протезирования мы, по его мнению, пока находимся в прошлом, хотя современные технологии уже позволяют производить инновационные ассистивные устройства. Например, детскими протезами никто в мире не занимается, кроме российских компаний.

— Сейчас с точки зрения механической ловкости и точности управления наши технологии и функциональность наших протезов сопоставимы с зарубежными аналогами. Мы пока немножко уступаем в надежности в том плане, что у нас еще не отработаны часть узлов и производственный цикл. При этом у нас уже есть наработки, связанные с  формированием управляющего сигнала в протезе. Мы хотим научиться считывать максимально мелкую моторику, а не только крупные движения. Мы уже разработали ряд систематических решений, которые помогают этого добиться.

Электронные коленки и биоэлектрические руки

И Степан Головин, и Илья Чех изготовили вспомогательные устройства для членов сборной России по кибатлетике. Они представят страну на втором Чемпионате мира Cybathlon в ноябре этого года.

Ринат Хусаинов, пилот команды Ortokosmos, использует силовой протез ноги. У него большая практика в использовании разных протезов бедра, так как он лишился ноги в 2,5 года в результате железнодорожной катастрофы. У него были пластиковые детские протезы, которые быстро ломались, затем – шарнирные, у которых был обычный коленный модуль, не гидравлический, не пневматический. Он позволял кататься на велосипеде и ходить, но вот бегать, спускаться и подниматься по лестницам он не мог.

Ринат Хусаинов, пилот команды Ortokosmos

Ринат Хусаинов, пилот команды Ortokosmos

Ринат Хусаинов, пилот команды Ortokosmos— В 2011 году я с обычной коленки перешел на электронную. К ней привыкал около двух недель. Испытывал разные возможности, разные походки, траектории движения, поверхности: наклонные и каменистые. Смотрел, насколько я могу протезу доверять, чувствовать себя в безопасности. Спустя 14 дней я уже был уверенным пользователем нового друга. С ним я прожил восемь лет и, естественно, очень мало посещал курсы реабилитации.

Но в прошлом году с помощью «Орто-Космоса» мне наконец-то сделали новый протез, с которым и планирую выступать на чемпионате мира. С появлением электронной коленки я усовершенствовал свою походку, стараюсь ходить более аккуратно, красиво и незаметно. Не хромать.

Именно в «Орто-Космосе» Ринат научился подниматься по лестнице. Первый шаг нужно сделать с резким движением бедра назад и вперед длительностью в одну секунду. Тогда умная коленка понимает, что человек начинает движение по лестнице. В ней установлен датчик, который измеряет высоту ступеньки. Таким образом технике известно, что человек сейчас сделает следующий шаг, какой высоты будет ступенька, с какой силой он будет опираться на коленку. Второй шаг намного легче, уже не нужно делать резких движений. Коленка считывает, когда лестница меняется по высоте, и очень быстро к этому адаптируется.

Сергей Бачу, пилот команды Super Motorica, использует бионические протезы рук. В 14 лет он получил электротравму и лишился рук. Протезы он начал носить спустя 18 лет, когда стало ясно, что без них он не сможет устроиться на работу. Первые его протезы сразу были биоэлектрическими.

Сергей Бачу, пилот команды Super Motorica

Сергей Бачу, пилот команды Super Motorica

— Мои знакомые дали мне контакты Ильи Чеха из компании «Моторика». Мы с ним общались, поддерживали связь. Когда «Моторика» выпустила первые биоэлектрические протезы, Илья предложил установить их и мне (у меня — вторые и третьи версии). Получается, в 2017 году я впервые начал использовать протезы в повседневной жизни. Сейчас у меня уже новые «руки», в них поменялись компоненты. Они более скоростные, имеют другую силу сжатия, — рассказывает Сергей, —сейчас мне довольно легко с протезами. Управлять ими просто: всего-то двигаешь кистями вверх-вниз (даже если они ампутированы, это называется – фантомные движения).

Напрягается мышца чуть ниже локтя, электросигнал с нее считывается и отправляется на двигатель. Так сгибается и разгибается кисть протеза. Это очень просто и становится понятно уже в первые минуты использования.

Сложнее понять, как манипулировать конструкцией. Рукой мы делаем одни движения, протезом – немножко другие. В моем случае все движения идут от локтя. Например, чтобы взять ручку и расписаться или открыть дверь. Тут нужен опыт. Первый год я пытался запомнить, как это правильно делать. Сейчас все идет уже менее осознанно, я не особенно задумываюсь.

Круглосуточные тренировки

Кибатлеты тренируются перед чемпионатом ежедневно. Причем тренировки проходят не только на сборах и в специально оборудованных залах.

Ринат Хусаинов, пилот команды Ortokosmos— Трассы чемпионата представляют собой испытания на решение бытовых задач с двигательной активностью. Подняться с дивана, переместить предметы, перешагнуть через преграды, пройтись по лестнице. Все это я проделываю ежедневно дома и на работе в офисе, — говорит Ринат.

Сергей тоже признается, что тренировки и обычная жизнь неотделимы:

— Нужно брать в руки предметы и переставлять их в другие места. И, конечно, важно делать это аккуратно, стараясь не уронить или что-то задеть. От этого зависит результат соревнований. Для кибатлетов создан специальный тренировочный центр, куда мы можем заглядывать и готовиться к чемпионату. Пока самое сложное для меня — наощупь распознать предмет за ширмой. Мягкий он или твердый, круглый или квадратный. Поначалу я не представлял, как это возможно, но на выездных сборах российской сборной по кибатлетике понял, что в большинстве случаев справляюсь с этим заданием. Так что свои руки я тренирую ежедневно. Так приходит опыт и понимание, как пройти испытания на чемпионате мира Cybathlon-2020.

Степан Головин рассказывает, что все протезы изготавливаются индивидуально, потому что важно, чтобы человеку было комфортно. Этого можно добиться за счет гильзы — элемента, с помощью которого протез крепится на культе человека.

— Собираем протез у нас, затем настраиваем, регулируем. Мы очень много работали с самим атлетом, чтобы он научился пользоваться протезом правильно. Без всего этого не достичь успеха в реабилитации, — уверен Степан.

Суперсила – это люди!

Илья Чех признается, что основная сложность при разработке протеза в завышенных ожиданиях. Сейчас выходит очень много фильмов, игр с тематикой киберконечностей. Люди думают, что все можно сделать точно так же. При этом технических сложностей не очень много. Нужно упаковать все современные наработки в маленькие габариты, сделать функциональными для человека. Но это пока не суперустройство, которое способно на все.

— Сначала протезом нужно научиться пользоваться. Если человека не научить, через неделю он его снимет и забудет о нем, — говорит Илья. — Мы не просто восполняем утраченные возможности человека, но и наделяем его новыми способностями. Простые примеры: пользователь может принимать на протез звонки. Его можно сделать сильнее здоровой руки, чтобы захват был гораздо сильнее. Его можно запрограммировать на различные движения пальцев, которые не способны выполнять здоровые люди. Можно вообще снять модуль пальца и вставить туда, что угодно: хоть отвертку, хоть нож. Сейчас технологии приходят к тому, что протезу можно дать те возможности, которых нет у здоровых людей.

У Сергея Бачу несколько хобби: диджеинг, вокал, велосипед и сноуборд. При этом за диджейским пультом он может работать как с протезами, так и без них. Сергей считает, что они дали ему больше возможностей и со временем стали его неотъемлемой частью. Он сравнивает протезы с обувью, которую можно при необходимости надеть, а когда она не нужна — снять.

У Сергея Бачу несколько хобби

У Сергея Бачу несколько хобби

С ним соглашается Ринат:

— Я бы не сказал, что могу больше, чем обычный человек, потому что возможности здорового человека безграничны. Мой нынешний протез дает мне возможность быть на уровне здорового человека. Я никак себя не ограничиваю в движении. У меня нет стеснения или непреодолимых препятствий, где я бы не смог пройти. Я могу пробежаться, пройтись, подняться по лестнице, сесть на велосипед и прокатиться. У меня жена со здоровыми ногами, но она не умеет кататься на велосипеде!

Степан Головин считает, что протезы, пусть даже высокотехнологичные, восполняют недостающее, а не дают человеку суперсилу.

Степан Головин, заместитель генерального директора «Орто-Космос»— Суперсила – это мы, люди! Если человек готов ее из себя «вынуть», то неважно, ограничены ли его возможности здоровья или нет. При создании протеза мы даем пользователю возможность свою суперсилу изнутри достать. Мотивируем на то, что с протезом он такой же человек, как мы с вами, ничем не отличается от других. Потому что протез можно воспринимать как беду, но только поначалу. Если пациент попал в руки хороших специалистов, которые его приняли и поддержали, то он найдет свою суперсилу. Чтобы у него была жизненная мотивация, нужно сразу после ампутации его как можно быстрее реанимировать. Это самое важное. А протез суперсилой не наделяет. У нас есть люди без рук – они ногами делают такое, что мы руками не можем. Вот это и есть суперсила.

Share Button

Нет комментариев.

Оставить комментарий

© 2014-2020 Занимательная робототехника, Гагарина Д.А., Гагарин А.С., Гагарин А.А. All rights reserved / Все права защищены. Копирование и воспроизведение в любой форме запрещено. Политика кофиденциальности. Соглашение об обработке персональных данных.
Наверх