—оздан экзоскелет с нейроуправлением

20.01.2009, 13:00



¬ словарике робототехника подробно раскрыто пон€тие слова Ёкзоскелет. ќзнакомитьс€ можно по этой ссылке.

–озен (на снимке он демонстрирует свой последний экзоскелет Ц "прототип 3") собрал междисциплинарную команду, включающую специалистов по робототехнике и компьютерам, а также Ц медиков (фото Jim MacKenzie).


–озен (на снимке он демонстрирует свой последний экзоскелет Ц "прототип 3") собрал междисциплинарную команду, включающую специалистов по робототехнике и компьютерам, а также Ц медиков (фото Jim MacKenzie).

Ёкспериментальный аппарат, построенный ƒжекобом –озеном (Jacob Rosen) и его коллегами из  алифорнийского университета в —анта- руз (UCSC), от экзоскелетов прошлых отличают как минимум два принципиальных нововведени€.

¬о-первых, это возможность перемещени€ конечностей во всех плоскост€х Ц в новом экзоскелете она такова, что обеспечивает человеку 95% от природного диапазона действий, тогда как другие машины такого рода ограничивали подвижность сильнее.

¬о-вторых, и это главное, приводы нового аппарата управл€ютс€ нейронными сигналами владельца! ¬ то врем€ как в прежних экзоскелетах инженеры использовали след€щий сервопривод, обнаруживающий усилие рук (или ног) человека (или слабое их перемещение) и затем умножающий его в энное число раз.

–озен же полагает, что насто€щего чувства единени€ человека и машины можно добитьс€, только если силовые приводы будут смещать железные конечности едва ли не раньше, чем начнут напр€гатьс€ живые мышцы. Ќова€ опытна€ разработка — Exoskeleton Prototype 3 (EXO-UL3) — и призвана отработать на практике такую систему управлени€.

ѕринцип управлени€ нового экзоскелета ("внутри" него снова профессор –озен) схож с таковым у бионической руки (фотографии Jim MacKenzie).

ѕринцип управлени€ нового экзоскелета ("внутри" него снова профессор –озен) схож с таковым у бионической руки (фотографии Jim MacKenzie).

Ётот экзоскелет дл€ рук закреплЄн пока на стене. ƒл€ большей безопасности — приводы всЄ же довольно мощные, да и вес машины не мал. Ќо в перспективе американские специалисты хот€т построить полностью носимый вариант.

–аботает же система так. "∆елание" человека сместить куда-либо руку (плечо, кисть...) машина обнаруживает благодар€ неинвазивной поверхностной электромиографии — набору датчиков, снимающих биотоки, командующие мышцами.

≈стественную неуловимую глазом задержку между по€влением первых миоэлектрических сигналов и фактическим началом движени€ той или иной мышцы компьютер использует, чтобы успеть вычислить предполагаемое смещение руки, примен€€ свою цифровую модель человеческой конечности (дополнительно задействуетс€ обратна€ св€зь от датчиков фактической позиции и скорости частей машины).

¬ результате приводы костюма-робота срабатывают абсолютно синхронно с сокращени€ми мышц и "дав€т" в ту сторону, в какую носитель аппарата желает согнуть свою руку. ѕотому человеку кажетс€, что EXO-UL3 — продолжение его тела.

ѕравда, пока эта система управлени€ (авторы робота называют еЄ "биопорт") — сыра€. √руппа профессора –озена как раз работает над еЄ отработкой и настройкой. Ќо и первые результаты вполне обнадЄживают.

Ћюбопытно, что EXO-UL3 (вернее, те машины, в которые он предположительно эволюционирует) ƒжекоб мечтает увидеть не на поле брани, а в госпитал€х или даже домах пациентов. ќн говорит, что чувствительный к миотокам костюм способен усиливать слабые мышцы людей, страдающих нейродегенеративными заболевани€ми, переживших инсульт, и так далее.

Ёкзоскелет мог бы не только облегчить таким больным жизнь, но и посодействовал бы их реабилитации, служа хорошим тренажЄром. ¬месте с тем машина может быть выполнена в одностороннем варианте.

ѕри инсульте страдает обычно половина моторной коры мозга, — по€сн€ют исследователи, — а восстановление функций парализованной половины тела зависит и от гибкости коры, и от изнурительных тренировок.

«аметим, ƒжекоб — один из немногих инженеров, "толкающих" экзоскелеты в область помощи полностью или частично парализованным пациентам, старикам (посмотрите на новейшие киберноги Honda да "многосерийный" HAL) и рассуждающих о потенциале таких систем в области реабилитации инвалидов (тут можно вспомнить разве что "самоходный" Lokomat).

Ќекоторые подробности этой работы можно найти в пресс-релизе университета.

„итайте также о ещЄ одном новичке в стане экзоскелетов — робокостюме дл€ €понских фермеров.


»сточник: Technovelgy

 лючевые слова:
Ёкзоскелет
 иборги
робот
робототехника


¬ернутьс€ в рубрику:

 иборги


”знайте цену  авитации в клинике ƒавинчи. ≈сли вы хотите видеть на нашем сайте больше статей то кликните ѕоделитьс€ в социальных сет€х! —пасибо!
—мотрите также:

ќбратите внимание полезна€ информаци€.