CC BY
0
УДК 615.477.21
ПЕРСПЕКТИВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МИОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОТЕЗОВ НА ОСНОВЕ СОВРЕМЕННЫХ РАЗРАБОТОК
Н. Д. Донской*, Д. М. Суханов, Д. А. Талаев Научный руководитель - В. А. Будьков
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
*E-mail: nikita.donskoy.00@yandex.ru
Исследуются возможности современных миоэлектрических протезов верхних конечностей для реабилитации пациента с ампутацией. Проанализированы преимущества данных протезов.
Ключевые слова: рука bebionic Hand EQD, протез Ability Hand, миоэлектрический протез, верхняя конечность, гаджет, схват, пользователь.
PROSPECTS FOR THE STUDY OF BIOELECTRIC PROSTHESES BASED
ON MODERN DEVELOPMENTS
N. D. Donskoy, D. M. Sukhanov, D. A. Talaev Scientific supervisor - V. A. Budkov
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: nikita.donskoy .00@yandex.ru
The possibilities of modern myoelectric upper limb prostheses for the rehabilitation of a patient with amputation are being investigated. The advantages of these prostheses are analyzed.
Keywords: bebionic Hand EQD, Ability Hand prosthesis, myoelectric prosthesis, upper limb, gadget, grip, user.
С момента появления первого протеза, управляющегося электронейрофизиологическими сигналами с мышц человека, прошло более десяти лет. За это время рынок протезирования верхних конечностей развивался и увеличивал возможности. На сегодняшний день не только изготовление протеза стало менее ресурсозатратным, что позволило сделать производство экономнее и расширило круг потребителей, но также увеличились их основные характеристики: скорость схвата, мощность и габаритные размеры, что позволило изготавливать протезы не только взрослым пользователям, но и пользователям детского возраста.
На рис. 1 изображена Bebionic Hand EQD - миоэлектрическая рука, считающаяся одной из самых антропоморфных протезов [1]. Рука, разработанная компанией «Ottobock.» обладает 14 различными захватами и позициями рук, что позволят легко пользоваться ею при выполнении бытовых действий, а благодаря индивидуальным моторам в каждом пальце управление рукой и захват объектов происходят естественным и скоординированным образом.
Секция «Технологические и мехатронные системы is производстве ракетно-космической техники»
Рис. 1. Миоэлектрическая рука Bebionic Hand EQD
Протез ИНДИ - это один из основных протезов российской компании «Моторика» [2]. Обладает легкостью и твердым захватом предметов, с помощью мощного, но малогабаритного электродвигателя. Модель представлена на рис. 2.
Отличительной особенностью, выделяющей данный протез из ряда выше перечисленных в том, что он выполняет не только функции естественной руки, но также и функции современных гаджетов. В протез можно встроить систему для бесконтактной оплаты покупок, GSM-модуль, экран и Smart-часы. При активном использовании всеми возможностями протеза емкости батареи хватает на несколько дней работы, при условии, что полная зарядка производиться за три часа.
Рис. 2. Миоэлектрический протез ИНДИ
Ability Hand, представленная на рис. 3 - первая в мире миоэлектрическая рука с мультисенсорной обратной связью [3]. Протез обладает датчиками, размещенными под «кожей» трех пальцев (большого, указательного и мизинца), регистрирующие давление, а миниатюрные приводы вибрируют, сигнализируя пользователю.
При весе всего в 470 грамм, устройство обладает молниеносной скоростью схвата - около 200 миллисекунд, что на 150% быстрее, чем любая другая миоэлектрическая рука на рынке. Каждый палец может справиться с тупым силовым ударом, не повредившись, при этом вернувшись в исходное положение или же приняв одно из тридцати двух шаблонов захвата.
Также протез приспособлен и к водной среде, так как обладает водонепроницаемостью, что подчеркивает его актуальность и неповторимость.
Рис. 3. Миоэлектрический протез Ability Hand
Современные миоэлектрические протезы рук стараются максимально приблизить к соответствию естественной конечности, как по форме, так и по функциям, однако, несмотря на это, даже лучшие из них до сих пор не могут справиться с большинство функций биологической руки. Малогабаритные двигатели не отличаются высокой мощностью, большинство из них не обладает водонепроницаемостью, герметичностью, только у единственного протеза в мире есть датчики обратной связи, позволяющие чувствовать предмет в своей руке, ощущать его - всё это только часть актуальных проблем нынешнего этапа развития протезирования, которые требуют решения. Решением этих и ещё многих других проблем могло бы стать увеличение производства, как самих протезов, так и их комплектующих, посредством увеличения внимая к этим проблемам, умножения финансирования, как частных, так и государственных организаций, а также подготовки и интегрирования новых специалистов в данную сферу.
Однако, несмотря на все недостатки современных разработок, рынок биопротезирования не стоит на месте и благодаря новейшим системам, используемым при проектировании протезов верхних конечностей, перед человечеством открывается огромное количество возможностей, которые не были доступны ранее.
Библиографические ссылки
1. Миоэлектрическая рука bebionic Hand EQD [Электронный ресурс]. URL: https://www.ottobock.com/en-ex/product/8E70 (Дата обращения 01.04.2022)
2. Миоэлектрический протез ИНДИ [Электронный ресурс]. URL: https://motorica.org/prosthetics/upper-limb/indy-hand/new (Дата обращения 01.04.2022)
3. Миоэлектрическая рука Ability Hand [Электронный ресурс]. URL: https://www.psyonic.io/ (Дата обращения 01.04.2022)
© Донской Н. Д., Суханов Д. М., Талаев Д. А., 2022
