Наука и жизнь

Экзоскелет с ИИ помогает ходить парализованным

Сегодня экзоскелеты в той или иной мере используются во многих областях нашей жизни: от военной до научной. Но большее применение они нашли во врачебной практике, заменяя отдельные части тела. Но когда вы думаете об экзоскелете, вы представляете не отдельные части, вроде искусственных рук или ног, а полноценный каркас, представляющий собой, по сути, скафандр. И вот таких «скафандров» мы пока не видим на улицах наших городов. Тем более, что они пока больше мешают. чем помогают людям.

Но ученым из Швейцарии и Нидерландов удалось создать экзоскелет, который сможет превратить парализованного человека в полноценно двигающегося. Используя специальное программное обеспечение и искусственный интеллект, они сумели заставить ходить человека с травмой спинного мозга, который до этого не то что ходить, но даже стоять самостоятельно не мог.

Жан-Батист Мигнардо, исследователь Центра нейропротезирования и Института мозга в Швейцарском федеральном технологическом институте, рассказывает: «Мы разработали адаптивный алгоритм, который персонализирует роботизированный экзоскелет, чтобы обучить передвижению людей с травмой спинного мозга или инсультом».

В центрах реабилитации обычно применяются беговые дорожки, на которые ставят больных, привязанных тросами к потолку. Это, конечно, работает, люди начинают «вспоминать», как надо передвигаться. Но при этом доступны движения только по прямой и вес тела не контролируется. Однако с новым экзоскелетом такие проблемы решаются полностью: человек не привязан тросами в одном местоположении; он может передвигаться как пешком, так и бегом; его путь может прямым, извилистым или даже имитирующим спуск или подъем по ступеням. Более того, разработанный учеными экзоскелет способен имитировать различный уровень гравитации, чтобы можно было понять, как двигаться находясь на любой из планет с известным уровнем притяжения. Конечно, пациентам это ни к чему, но такую возможность можно использовать в научных целях, в обучении и тренировке космонавтов и т. д.

«Мы внедрили алгоритм, который может прогнозировать оптимальную горизонтальную и вертикальную поддержку, предоставляемую роботизированным экзоскелетом», — продолжает Мигнардо. — «Оптимальная вертикальная направленность определяется искусственной нейронной сетью, которая представляет собой целочисленные кинематические и кинетические данные пациента. Затем алгоритм объединяет оптимальную вертикальную поддержку с предпочтительной скоростью пациента или скоростью, выбранной физиотерапевтом, для определения оптимальной горизонтальной поддержки».

Данный экзоскелет в настоящее время проходит требуемые испытания в ближайшее время, если не будет новых сложностей, будет направлен в реабилитационные центры.

Поделиться с миром: