Студенты НГУ создают систему для управления протезами силой мысли
Студенты Новосибирского государственного университета разрабатывают систему управления бионическими протезами, которая позволит пользоваться искусственной рукой почти как собственной.
Проект создают магистранты ФИТ НГУ Александр Сартаков и Павел Бортников под руководством кандидата биологических наук Ивана Брака. Заказчиком выступила кибермедицинская компания «Моторика».
Главное отличие от современных коммерческих протезов — в количестве каналов считывания сигналов. Обычные устройства используют два датчика: один на сгибание, другой на разгибание. По сути, это не полноценное управление, а переключение режимов через напряжение мышц. Студенты же планируют задействовать от 6 до 18 каналов. Это позволит считывать не только сам факт движения, но и его силу, а значит — даст возможность протезу принимать промежуточные положения, а не просто сжиматься или разжиматься полностью.
Второе важное новшество — добавление электроэнцефалографии (ЭЭГ). Сейчас в реальных устройствах этот метод практически не используется. Разработчики хотят считывать сигналы не только с мышц предплечья (ЭМГ), но и напрямую с головного мозга — ещё до того, как импульс дошёл до конечности. По словам Павла Бортникова, учёные уже выявили прямую корреляцию между мозговыми импульсами и движением конкретной части тела, что позволяет распознавать намерение человека.
Устройство будет состоять из двух модулей. Для снятия показаний ЭЭГ используют шапочку с сухими электродами. Для ЭМГ — эластичный браслет на руку с датчиками. Оба модуля будут передавать сигналы по беспроводным каналам на вычислительный блок. В текущей концепции в роли такого блока может выступать смартфон, где данные будут обрабатываться нейросетью.
Сейчас проект находится на начальной стадии. Студенты проанализировали открытые данные и готовятся снимать сигналы с реальных людей. Для очистки сигналов от шумов и помех — а это критически важно для работы в городской среде — они написали базовую нейросеть с обучением с подкреплением.
На создание прототипа потребуется два-три года. Если разработка докажет свою пригодность вне лаборатории, её планируют внедрить в продукцию компании «Моторика».
Фото редакции и пресс-службы НГУ
https://rberega.info/archives/145279
