Российские учёные разработали новую систему управления для реабилитационного экзоскелета, который помогает восстанавливать руки и плечевой пояс после тяжёлых травм. Главная особенность разработки — безопасность пациента. Алгоритм создали в Тамбовском государственном техническом университете (ТГТУ).
Речь идёт о гибридном алгоритме управления пневматическим экзоскелетом верхних конечностей. В университете подчёркивают, что он на 100% исключает риск травмирования пациента во время работы устройства.
Новая технология дополняет ранее представленный реабилитационный комплекс «НейроСтеп». Он использует бесконтактный ИИ-трекинг для тренировки походки и восстановления после тяжёлых травм и ампутаций ног. Теперь к нему добавляется разработка для рук и плечевого пояса.
Вместе эти решения должны сформировать единую отечественную высокотехнологичную экосистему для восстановления ветеранов боевых действий.
Главная сложность активных экзоскелетов в том, что части механизма могут пересекаться в пространстве. Если привод сработает неправильно, это может быть опасно для пациента. Поэтому исследователи ТГТУ сосредоточились именно на том, чтобы заранее исключить опасные положения устройства.
Для этого они объединили сложное математическое моделирование с высокопроизводительной 3D-симуляцией. Система проанализировала более 758 млн пространственных положений экзоскелета. После этого алгоритм отсеял потенциально опасные варианты и сформировал безопасную матрицу состояний.
Ещё один важный элемент — пневматический привод. Он работает как естественный физический демпфер: помогает безопасно поглощать внезапные мышечные спазмы, которые могут возникать у пациента во время восстановления.
Программное обеспечение для комплексов создаёт команда инженеров и студентов-разработчиков ТГТУ. В университете подчёркивают, что это важно для технологического суверенитета и позволяет быстрее адаптировать оборудование под потребности конкретных больниц.