Встать и идти
ШАГОМЕР И КОРРЕКТОР ПОХОДКИ
Первым делом разработчики планируют сделать экзоскелет, который позволит диагностировать и откорректировать походку взрослого человека. – Правильная походка – это большая редкость. Мы сутулимся, раскачиваемся, неверно переносим центр тяжести, особенно если несем что-то тяжелое. Кто-то слишком далеко выставляет ногу либо, наоборот, отставляет ее назад. Это сказывается на ресурсе суставов и работе сердечно-сосудистой системы, – рассказывает Илья Таратонов. Для того чтобы понять принцип работы корректирующего экзоскелета, ученый приводит в пример человека с завязанными глазами, которому нужно пройти по тропинке. Он вроде бы идет, но часто сбивается с курса. А если за спиной есть тот, кто координирует и направляет человека, идущего с завязанными глазами, то с большей вероятностью, до финиша он дойдет без особого труда. Так же на координацию походки влияет экзоскелет.
Конструкция оснащена системой сбора данных, которая определяет и фиксирует характеристики опорно-двигательного аппарата. Ученые разработали программно-аппаратный комплекс, состоящий из датчиков, вычислителей и программного обеспечения. Экзоскелет немного похож на скомбинированные между собой жилет, костюм для прессотерапии и ходунки. На разных частях системы фиксируются электронные датчики. Человек надевает эту конструкцию и начинает ходить. Датчики записывают все движения, на основании полученных данных можно создать «портрет идеальной походки». Илья Таратонов сравнивает процесс получения данных со снятием ЭКГ – принцип примерно тот же.
ОТЛИЧИЕ ОТ ЗАПАДНЫХ КОНКУРЕНТОВ
Сейчас в мире существует четыре модели экзоскелетов, помогающих при нарушении опорно-двигательного аппарата. Они действуют по общему принципу: за человека шагают роботизированные антропо- морфные «ноги», командам которых он повинуется. Либо пациент опирается на костыли, на которых есть пульт управления. Это так называемый технократический подход, когда «умное железо» командует человеком. Команда Таратонова использует в работе антропоцентрический подход: при помощи датчиков анализируют, как человек функционирует, только потом проецируют это на «железо». В экзоскелет интегрируют активную электронику, которая будет помогать во время движения, координировать. После того как устройство выполнит диагностическую функцию, его перенастраивают для коррекции походки. Для этого в конструкцию скелета интегрированы моторы.
ПЕРСПЕКТИВА ДЛЯ ДЕТЕЙ
На каком-то этапе разработки стало очевидно, что экзоскелет может помочь и детям с ДЦП: ученые работают в связке с медиками-реабилитологами, которые и разглядели медицинский потенциал устройства. На основе статистики, собранной электронными датчиками, проанализировавшей, например, электрическую активность мышц, температуру, угол наклона тела, врач сформирует методику лечения: в первую очередь подберет эффективную программу упражнений. Предполагается, что диагностика займет четверть часа: все это время ребенок в экзоскелете будет двигаться по специальной беговой дорожке.
Когда стали очевидны перспективы лечения детей с ДЦП, ученые задумались о том, как корректировать костюм под быстро растущего ребенка. В итоге решили, что детали скелета станут наращивать при помощи 3D-принтера.
«У нас будет унифицированный экзоскелетный комплекс. Это своеобразный прототип, позволяющий менять размеры по мере роста ребенка и адаптировать систему под лечение», – отметил Илья Таратонов.
СКОЛЬКО СТОИТ?
Говоря о перспективах, разработчик отмечает, что, безусловно, в случае лечения или реабилитации нужен индивидуальный подход и подбор. Но ученые видят потенциал и в изготовлении стандартных моделей разных размеров, которые можно будет купить в аптеке или магазине медтехники. Такие пригодятся, если человек много работает «на ногах» или передвигается пешком в течение дня. Например, курьер, строитель или сотрудник склада. Для таких людей экзоскелет будет выполнять поддерживающую функцию, надо только сломать стереотипы, отойти от восприятия пациента в экзоскелете в качестве «железного человека», а воспринимать конструкцию как элемент спецодежды. В случае запуска базовой модели в массовое производство Илья Таратонов не исключает и аренду экзоскелетов через систему шеринга.
О финальной цене говорить пока сложно – если оперировать стандартным для научных разработок графиком, все необходимые стадии исследований новинка должна пройти к 2024 году. Цена для потребителя будет зависеть от масштабов производства и цены комплектующих к тому моменту. Но она точно будет в три-четыре раза ниже зарубежных аналогов. Инвесторов и госзаказчиков у разработки пока нет, все держится на голом энтузиазме: аспиранты Политеха, обучающиеся у Ильи Таратонова на магистерской программе «Беспилотная робототехника и эргономика», занимаются разработкой на базе возглавляемого им IT-стартапа «Полдень. 21-й век». Самые преданные педагогу студенты после окончания вуза остаются там же работать, переходя в статус коллег.
«Но мне сложно конкурировать с корпорациями, которые «хантят» перспективных сотрудников со студенческой скамьи, предлагая им очень хорошие зарплаты. Здесь я точно не конкурент IT-гигантам. Но очень надеюсь, что наша разработка, которая пока продвигается больше на энтузиазме, чем на финансовой мотивации, найдет своего заказчика, тогда и мы сможем полностью сосредоточиться на ее совершенствовании. Я уверен, что наш экзоскелет поможет тысячам людей», – отметил Илья Таратонов.
