Надувной протез руки с чувством осязания

Надувной протез руки с чувством осязания

27 Aug 2021
24
Прослушать

Ученые из Массачусетского технологического института и Шанхайского университета Цзяо Тун создали недорогой роботизированный протез, предназначенный для использования людьми с ампутированными верхними конечностями. Устройство больше похоже на мягкого робота, чем предыдущие роботизированные протезы, и включает в себя надувные компоненты и пневматику, что делает его легким и недорогим. Интересно, что рука оснащена датчиками и обеспечивает тактильную обратную связь при взаимодействии пользователя с объектами. Исследователи надеются, что эта технология может привести к созданию доступных и жизнеспособных нейропротезов, особенно для ампутантов в регионах мира с низким уровнем дохода.

Информация об этой разработке была опубликована в журнале Nature Biomedical Engineering.

Нейропротезы быстро расширяют возможности людей с ампутированными конечностями. Такие устройства могут определять намерения пользователя на основе его мышечной или нейронной активности на стыке между культей и устройством. Используя эти данные, механические протезы могут реагировать соответствующим образом, обеспечивая широкий спектр движений и действий, например, захват предметов.

Однако на сегодняшний день такие устройства имеют высокую стоимость, что делает их недоступными для многих людей. Кроме того, они могут быть довольно тяжелыми из-за металлических компонентов и двигателей, которые приводят их в действие. Новая технология призвана стать легкой и недорогой альтернативой таким устройствам. Компоненты для этой новой роботизированной руки стоят около 500 долларов, что делает ее гораздо более доступной, а все устройство весит примерно полкилограмма.

Протез руки состоит из напечатанной на 3D-принтере ладони и пяти надувных пальцев. Пальцы содержат волоконные сегменты, которые действуют как "кости", а пневматическая система позволяет пальцам сгибаться и разгибаться довольно точно. Устройство может выполнять ряд заданных движений, включая щипки и сжатие в кулак, и использует датчики электромиографии для соединения культи пользователя с протезом и обеспечения того, чтобы движения были основаны на намерениях пользователя.

Примечательно, что система также включает в себя тактильную обратную связь. Это происходит благодаря датчикам давления на каждом пальце протеза, которые соединяются с культевой конечностью, позволяя пользователю чувствовать, где и насколько сильно давит каждый палец. В настоящее время система включает четыре предопределенных типа захвата, но исследователи надеются расширить этот репертуар.