Российские учёные создали протез ноги, обученный нейросетью ходить

Приспособление, предсказывающее угол поворота стопы при здоровой ходьбе, можно использовать не только в качестве замены конечностей, но и в случае прохождения реабилитации.

Студенты и учёные Центра проектной деятельности (ЦПД) Дальневосточного федерального университета во Владивостоке создали технологию использования нейросетей в протезе нижних конечностей. Так, она позволяет приспособлению "учиться", подстраиваясь под пациента, и самому совершать нужные движения. Об этом сообщает РИА "Новости" со ссылкой на руководителя направления "Нейротехнологии" ЦПД Богдана Дмитриева.

Он рассказал, что проект протеза нижней конечности родился на "Битве инженеров", где также придумали проект экзоскелета верхних конечностей для реабилитации пациентов после инсульта. Участники ЦПД разработали концепцию протеза, ступня которого может сгибаться под нужным углом. Отметим, у подобных приспособлений, представленных сейчас на рынке, компенсация отталкивания ноги от поверхности происходит за счёт особой пружинящей конструкции и специально подобранных материалов, но угол поднятия стопы там не компенсируется.

"В итоге протез обладает повышенной степенью свободы и может активно двигаться, что приводит к тому, что человек экономит ресурсы при ходьбе и минимально задумывается над позиционированием стопы, — это сказывается на качестве жизни", — отметил Дмитриев.

Кроме того, протез был обучен с помощью нейронных сетей, чтобы он понимал, в какой момент стопа должна отталкиваться от поверхности. Ведущий концепт управления протезом нацелили на снятие мышечных сигналов с конечности здорового человека. Как рассказал Дмитриев, система датчиков, регистрирующих сразу несколько показателей, закрепляется на ноге здорового человека и фиксирует положение конечности в пространстве, её ускорение, углы поворота.

"Также использовались миодатчики, чтобы регистрировать мышечные показатели, и датчики давления для получения информации о распределении нагрузки и прогнозирования фазы ходьбы", — рассказал собеседник.

Он пояснил, что цель использования нейросетей заключается в том, чтобы предсказать угол поворота стопы. Тестирование показало 98% подтверждения предсказания. Дмитриев отметил, что применение таких протезов возможно не только в качестве замены конечностей, но и в случае реабилитации: в этом режиме устройство "будет подталкивать человека к здоровой ходьбе, меняя угол наклона, заставляя больше переносить вес на нездоровую или здоровую конечность в зависимости от того, в какую сторону сдвинут баланс". Эксперт подчеркнул, что это поможет людям в будущем не иметь проблем со здоровьем.

Ранее Лайф рассказывал, что на Урале безлапому коту примерили напечатанный на 3D-принтере протез. Бискотти нашли в сугробе ещё в феврале прошлого года, и теперь его попробуют научить жить с искусственными конечностями.