Аспирантам под силу заниматься разработками будущего — создавать прототипы экзоскелетов, которые помогут в реабилитации людей после мозговых инсультов и некоторых нарушений центральной нервной системы.
На кафедре робототехники, мехатроники, динамики и прочности машин Научного исследовательского университета МЭИ аспиранты Валерий Замашкин и Владлен Дони учатся первый год. Профильное образование — теоретическая механика. Ребята уделяют особое внимание обеспечению управляемого движения роботозированных устройств. Например, приводам, «моторчикам» — важным компонентам для активных экзоскелетов. Сейчас аспиранты трудятся как раз над одним таким устройством. Предлагаемая полезная модель относится к реабилитационным устройствам для восстановления функции верхних конечностей, нарушенной вследствие неврологических заболеваний, травм или иных причин. В основе — идеи, связанные с нейропластичностью, мышечной активацией и разработкой суставов. Разработка имеет широкие возможности подбора и смены режимов тренировок.
— Если все получится, то с помощью нового устройства двигательную реабилитацию смогут получать пациенты, у которых, условно говоря, нарушено центральное управление конечностью, — говорит Валерий Замашкин.
Экзоскелет выглядит пока просто: несколько перекладин, между ними механизм, позволяющий двигать само устройство и руки человека, который восстанавливается после травмы или серьезного заболевания. Подопытными выступают пока сами аспиранты. По задумке, одна рука у такого «пациента» здоровая, а другая плохо двигается после перенесенного инсульта.
— Разрабатываемый нами экзоскелет предусматривает тренировки с биологической обратной связью по зрительному каналу, — подхватывает Владлен Дони. — В ходе тренировок человек пробует сыграть в компьютерную игру.
Игра — лишь элемент в реабилитации, проходя которую пациент в перспективе сможет вновь учить свое тело лучше двигаться.
Предусмотрен и вариант пассивной тренировки, при которой экзоскелет сам, с помощью приводов поднимает руку пациента. Благодаря возможности работать в разных режимах будущее устройство сможет обеспечить и разработку суставов, и активацию мышц.
— И что важно — моторное обучение, — отмечает научный руководитель ребят, доктор биологических наук, профессор кафедры робототехники, мехатроники, динамики и прочности машин НИУ МЭИ Олег Кубряк. — Мозгу возвращается способность управлять конечностями, когда отвечающие за это ранее участки мозга были повреждены.
Работать аспирантам с научным руководителем приходится на стыке сразу нескольких дисциплин. Здесь и медицина, и биология, и физиология, и знание материалов, и конструирование, и умение работать с программным обеспечением. Знать важно и о новых тенденциях в области применения искусственного интеллекта. Теория, по словам аспирантов, всегда должна подкрепляться практикой и повышением квалификации. Ее, кстати, провели в медицинском вузе. Так аспиранты смогут стать настоящими учеными.
СПРАВКА
Национальный исследовательский университет МЭИ — ведущий вуз России в области энергетики, электротехники, радиотехники, электроники и информационных технологий.
НИУ МЭИ располагает обширной материально-технической базой, включающей в себя 12 институтов, более 100 научно-исследовательских лабораторий, специализированный опытный завод, уникальную учебную ТЭЦ, крупную научно-техническую библиотеку, полигон возобновляемой энергии. В университете по 25 направлениям подготовки проходят обучение более 22 тысяч студентов и аспирантов.
