MIT разработал надувную бионическую руку, которая чувствует прикосновение

Медицинское протезирование прошло долгий путь, предлагая пациентам, потерявшим конечность, доступ к чувствительным к нервам бионическим заменам с впечатляющей ловкостью. Однако эти «нейропротезы» могут стоить многие тысячи долларов, они тяжелые, жесткие и подвержены механическим сбоям. Исследователи из Массачусетского технологического института и Шанхайского университета Цзяо Тонг создали прототип противоположного протеза руки : легкий, мягкий и потенциально очень и очень дешевый.

Жесткие пальцы большинства протезов затрудняют поднятие деликатных предметов или просто пожать чью-то руку. Недавно разработанная эластичная рука решает эту проблему несколькими способами. Во-первых, он сделан из гибкого эластомера EcoFlex. Этот материал уже широко используется в косметике, масках, макияже со специальными эффектами и других продуктах, которые требуют ощущения кожи.

Суставы рук MIT надувные, это альтернатива установленным электродвигателям, которые приводят в действие большинство нейропротезов. Здесь каждый из пальцев действует как воздушный шар со встроенными волокнами, которые имитируют жесткость кости без увеличения веса. Когда надуваются надувные шарики для пальцев, они изгибаются, как настоящие пальцы. Ладонь, напечатанная на 3D-принтере, с которой соединяются пальцы, является единственной негибкой частью. Строительство устройства сейчас стоит около 500 долларов, что составляет небольшую часть стоимости коммерческого нейропротеза.

Проектирование оборудования — это только половина дела, оно также должно быть простым для пациента. По словам команды, людям требуется всего несколько минут, чтобы выучить пять основных захватов, которые имитируют то, как мы берем предметы биологическими руками человека. Протез использует датчики электромиографии для считывания электрической активности в оставшихся мышцах пациента, используя существующий алгоритм для декодирования этих сигналов и подключения их к типам захвата, встроенным в конечность. Такие мягкие протезы также позволяют лучше воспринимать тактильную обратную связь. На каждом пальце надувной руки есть датчик давления. Когда воздушный шар сжимается пальцем, датчик посылает сигнал в место на оставшейся конечности человека с ампутированной конечностью. Команда обнаружила, что это восстанавливает некоторые «примитивные ощущения» для владельца, позволяя им ощущать прикосновения к отдельным пальцам и даже определять разницу в размерах на ощупь.

Команда запатентовала дизайн и продолжает работу над коммерчески жизнеспособной версией. В частности, исследователи надеются увеличить чувствительность и диапазон движений. Это может быть достигнуто с помощью датчиков электромиографии с более высокой плотностью и более компактной помпы, которую можно носить на запястье.

Поделиться

Источник