Учёные разработали новые протезы нижних конечностей

Учёные разработали новые протезы нижних конечностей

Технологии изготовления протезов заметно совершенствуются. Теперь уже не исключается возможность скачков и прыжков на протезах. Такое развитие наделяет объекты ампутаций многочисленными бионическими вариантами. Так, уже вполне реальными видятся искусственные колени, управляемые микрочипом или ноги, оснащённые датчиками искусственного интеллекта. Даже роботизированные руки, управляемые сигналами мозга пользователя, уже активно применяются. Однако подобные высокотехнологичные проекты, как правило, являются дорогостоящими, недостижимыми для основной массы людей с ампутацией.

Появление простых недорогих протезов

Между тем учёные активно работают в этом направлении. Очередной пример — разработка инженеров MIT — простая, недорогая протезная нога пассивного действия. Устройство просто и легко адаптировать к человеку.

Учитывая вес и габариты тела, инженеры сделали конструкцию с настройками формы и степени жёсткости стопы. Благодаря имеющейся функции настройки, прогулка пользователя становится схожей с обычной трудоспособной походкой.

Специалисты подсчитали затраты на производство и выяснили: если производить продукт большими объёмами, стоимость снижается на порядок по сравнению с протезами, существующими сегодня.

Изготовленные на заказ инновационные протезы характерны тем, что основаны на совершенно новой структуре дизайна. Такая структура обеспечивает числовой метод прогнозирования биомеханической активности пользователя (поведения при ходьбе), привязанный к механическому дизайну стопы-протеза.

Команда разработчиков новых протезов нижних конечностей ставила задачу определения идеальной формы стопы-протеза. Главными критериями выбирались простота и доступность для производства. При этом учитывалось и создание траектории ноги, очень схожей с траекторией работоспособной нормальной конечности.

С целью определения идеальной формы ноги, инженерная группа обратилась к «генетическому алгоритму» — обычной технике, которая используется для исключения неоправданных вариантов в пользу наиболее оптимальных конструкций.

Как высказался руководитель проекта:

Подобно популяции животных, создаётся популяция ног. Все они с разными переменными, что позволяет создавать разные формы кривой. Переменные загружаются в симулятор, где вычисляется ошибка траектории нижней конечности. Там, где обнаруживается высокий уровень ошибок, траектория не принимается.

Важный вклад итальянцев из «Vibram»

Кстати продвижению технологии способствовало сотрудничество инженерной группы MIT с итальянской компанией «Vibram». Фирма известна производством резиновых подошв — гибких походных ботинок и кроссовок, внешне напоминающих реальные ноги.

Компания также разработала уникальное покрытие для нового протеза. Так называемое «живое» покрытие придаёт протезу свойства стабильности при перемещении по загрязнённым или скользящим поверхностям.


При помощи информации: MIT


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *