Чувствительный носок для протезов


Исследователи из Университета прикладных наук Верхней Австрии разработали прототип носка с обратной связью для протезов нижних конечностей. Ученые представили доклад на конференции UIST 2016.

Некоторые современные модели протезов для рук и ног уже оснащены системами обратной связи, однако стоимость таких умных протезов может достигать нескольких десятков тысяч долларов. При этом протезы со временем изнашиваются и требуют замены раз в несколько лет, что существенно ограничивает круг людей, которые могут себе позволить высокотехнологичные искусственные конечности. В то же время, обычные протезы зачастую обладают минимальным набором функций, а самые дешевые версии протезов нижних конечностей и вовсе представляют собой пассивную опору. Такие простые искусственные конечности не позволяют их владельцу выполнять многие привычные большинству людей операции — например, полноценно пользоваться педалями или кататься на велосипеде.

Для того, чтобы расширить функциональность базовых протезов австрийские ученые решили разработать дополнительную неинвазивную систему обратной связи, которая не привязана к конкретной искусственной конечности. Исследователи разработали прототип умного носка, который может определять давление в разных зонах стопы и передавать эту информацию пользователю с помощью вибрации. По мнению разработчиков, такой носок можно использовать для нескольких протезов и разной активности, поскольку устройство может использовать разные наборы настроек.

Носок состоит из трех слоев ткани, сшитых между собой. Средний слой выполнен из пьезорезистивной ткани, а внутренний и наружный слои содержат токопроводящие полосы. При этом носок сшит таким образом, чтобы полосы этих двух слоев были расположены перепендикулярно — таким образом, носок представляет собой эластичную матрицу, позволяющую определять давление в шести разных зонах стопы. Данные о силе давления, изгибе или прикосновении в какой-либо зоне стопы передаются на стропу-браслет с шестью вибромоторами, по одному мотору на каждую зону. Пользователь с помощью «липучки» может прикрепить вибростропу на руку, торс, или другую более удобную часть тела, а моторы вибрируют с разной силой, которая зависит от передаваемого матрицей сигнала.

Читайте также:  Новый модуль позволит интуитивно управлять протезами

326607839935c1

Матрица позволяет задать разные зоны, реагирующие на нажатие.

6242661505d5388

Необходимые зоны пользователь может настроить через приложение на смартфоне.

Авторы отмечают, что матрица позволяет по-разному настроить зоны чувствительности носка — из восьми опрошенных людей с ампутированными нижними конечностями все добровольцы по-разному обозначили зоны стопы, которым необходима чувствительность. При этом больше половины добровольцев согласились с утверждением, что система обратной связи, сообщающая о прикосновении протеза к чему-либо, облегчат выполнение повседневных задач.
Существуют и другие проекты, решающие проблему обратной связи в искусственной конечности. Например, есть экспериментальные протезы, обеспечивающие тонкую чувствительность пальца, предупреждающие об ожоге ударом тока, а также нейроинтерфейс, позволяющий управлять отдельными пальцами протеза. Кроме того, американские ученые разработали нейроинтерфейс, который позволил полностью парализованному человеку осязать предметы с помощью протеза.

Николай Воронцов

Источник: nplus1.ru

Комментарии и отзывы

Нашли орфографическую ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter