Бионический протез: Каталог протезов рук и цены на сайте компании Моторика

Содержание

Рука помощи: как устроен бионический протез

Фото: A.R.M. Project Titanium


В следующем году холдинг «Технодинамика» Госкорпорации Ростех начнет серийное производство бионических протезов руки. Разработчики ставят перед собой амбициозную задачу – создать собственный «автомат Калашникова» в сфере бионического протезирования. Кроме того, разработки в этой тематике ведут холдинги «Швабе» и КРЭТ.


Для людей, лишившихся руки, бионический протез – это возможность почувствовать себя не инвалидом, а супергероем. Как отмечают создатели, такие протезы могут быть адаптированы и для использования на сложных и опасных производствах. Например, при дистанционной работе с огне- и взрывоопасными составами или в агрессивной среде.


О том, какие новые возможности предоставляет современная бионика и как устроен новейший бионический протез – в нашем материале.  

 

Запчасти для человека


О замене утраченных органов человечество задумывалось с древних времен, постепенно совершенствуя эту область знаний и сами протезы. Если первые протезы в основном имели эстетическое предназначение и визуально скрывали ущербность, лишь в редких случаях выполняя функции недостающих органов, то современные устройства в недалеком будущем смогут даже расширить возможности человека, сделав из него кибернетический организм, или киборга.


Несмотря на то что киборгизация человечества все еще выглядит сюжетом из фантастики, киборги уже живут среди нас, ведь так можно назвать любого человека, который использует механический или электронный протез или имплант. Сегодня одним из самых совершенных и при этом доступных видов протезирования верхних конечностей являются бионические протезы.


 

Бионика – наука, изучающая возможности применения свойств живой природы в технике. Впервые это слово употребил в 1958 году американский военный врач Джек Стил, который исследовал природные процессы и явления, чтобы применить эти знания в разработках для армии США. Одним из результатов развития бионики стало появление электронных протезов, которые могут взаимодействовать с нервными клетками человека. 


Примечательно, что в СССР подобные разработки начались еще в 1956 году, когда доктор биологических наук Яков Славуцкий описал физиологические аспекты биоэлектрического управления протезами. А уже в 1961 году начался промышленный выпуск советских протезов предплечья с биоэлектрическим управлением.

 

Стать киборгом за счет государства


В России около 200 тысяч человек нуждаются в протезировании рук или ног. Государство декларирует помощь в приобретении протеза, но на практике это часто оказывается проблематичным – либо очень сложно пройти через бюрократические препоны и получить компенсацию стоимости купленного за свои деньги протеза, либо выделяемые бесплатно протезы оказываются устаревших моделей и низкого качества. Еще одна проблема – сами инвалиды мало знают о современных протезах и о своих возможностях в получении технических средств реабилитации.


 


Но ситуация постепенно выравнивается. В рамках нацпроекта «Здоровье» увеличивается финансирование направления. В России за последние несколько лет появились свои стартапы разработчиков перспективных типов протезов, которые могут конкурировать с западными монополистами, по меньшей мере, на российском рынке. К теме проявляют интерес СМИ, шаг за шагом создается инфополе, у проектов появляются частные и государственные инвесторы, готовые поддержать деньгами и производственными возможностями. 


Важным стимулом к развитию функциональных протезов стало развитие технологий. Практически все современные промышленные тренды нашли отражение в протезировании конечностей – роботизация, искусственный интеллект, создание материалов нового поколения, увеличение емкости и снижение веса аккумуляторных устройств, 3D-печать и другие.

 

Как работает бионическая рука 


Бионический или биоэлектрический протез рождается на стыке наук – биологии, медицины, инженерии. Дизайн тоже играет немаловажную роль. Сегодня и производители, и будущие пользователи протезов не ограничивают себя в визуальном копировании природной конечности – протез может выглядеть футуристичной рукой робота или быть раскрашенным яркими принтами. 


Работает бионический протез так. На культю руки крепится гильза, которая в каждом случае изготавливается врачом-протезистом под индивидуальные параметры. В гильзе размещаются датчики мышечной активности, взаимодействующие уже непосредственно с роботизированной рукой. 



Фото: «Концерн Радиоэлектронные технологии»


Управление бионической рукой осуществляется через электроды с помощью биоэлектрических потенциалов мышц. Другими словами, протез «улавливает» мышечные импульсы и реагирует на них определенными движениями. Большинство задач решается двумя действиями протеза – хватом и щупом. Первое позволяет взаимодействовать с крупными предметами, второе – с мелкими, например застегнуть молнию или завязать шнурки. 



Некоторые производители расширяют возможности бионических протезов, встраивая в них различные датчики и гаджеты, устройства оплаты, фонарики. Уже сегодня понятно, что в обозримом будущем возможности протезов превысят возможности природных органов тела, и это откроет совершенно новые перспективы их применения.

Кибер-руки Ростеха 


В России наблюдается постепенный переход от косметического протезирования к функциональному, а рынок бионических протезов с каждым годом растет. По словам экспертов, в данный момент около 50 тыс. россиян стоят в очереди на протезирование рук. Сегодня благодаря участию госсектора молодые ученые и бизнесмены готовы вкладывать свои силы и знания в бионику. Невысокая цена – основное конкурентное преимущество отечественных разработок: базовые модели разрабатываются с учетом полного покрытия стоимости протеза субсидией Фонда социального страхования. Второй плюс для тех, кто выберет российский протез – более оперативная замена или ремонт в случае неполадок. 


Перспективным направлением занимается сразу несколько предприятий Ростеха. Например, холдинг «Технодинамика» в следующем году начнет серийное производство бионических протезов руки под маркой A.R.M., выполненных полностью из отечественных компонентов. Протез создан совместно с командой изобретателей из Ленинградской области. Искусственная рука из металла и полиуретана воспроизводит основные движения кисти, не боится пыли и влаги и работает до трех дней без подзарядки. С помощью протеза можно поднимать до 10 кг и захватывать предметы диаметром до 10 см. Производить протезы A.R.M. будет НПП «Краснознаменец». 



Холдинг «Швабе» уже выпускает высокотехнологичные протезы рук в сотрудничестве с резидентом «Сколково» – компанией «Моторика». Специалисты Вологодского оптико-механического завода собирают механическую часть протеза и внутренний остов кисти. Устройства «Моторики» отличаются чуткой системой управления, позволяющей работать с хрупкими предметами, различным дополнительным функционалом и длительным временем работы. Компания «Моторика» занимается просветительской деятельностью, помогает с получением протезов за счет государства и поддерживает сообщество владельцев бионики. 


В рамках холдинга КРЭТ производство бионических протезов осваивает НПО «Квант». Предприятие готовится к выпуску протезов SmartLi, разработанных новгородской компанией «Техбионик». Важное преимущество разработки – модульная конструкция протезов. Она открывает широкие возможности для адаптации устройств под конкретных пациентов и снижает стоимость протеза. Проект предусматривает выпуск целой линейки протезов: от облегченных моделей для маленьких детей до многофункциональных искусственных кистей.

Как создаются бионические протезы и можно ли будет управлять ими силой мысли?

Как создаются бионические протезы и можно ли будет управлять ими силой мысли?

Как создаются, управляются и крепятся к телу бионические протезы? Чем они отличаются от обычных и можно ли в будущем управлять ими силой мысли? Разбираемся вместе с компанией «Моторика», которую в 2015 году основал выпускник ИТМО Илья Чех.

  1. Что такое бионический протез?

  2. Из каких частей он состоит?

  3. Что нужно сделать, чтобы создать такой протез?

  4. Как именно протез фиксируется на теле?

  5. А как человек им управляет?

  6. А в будущем можно будет управлять такими протезами силой мысли?

  7. Что человек с бионическим протезом может делать?

  8. А что протезы пока не могут?

  9. Бионические протезы когда-нибудь станут дешевле?

К началу

Ольга Сафонова

Журналист

Теги

  • Робототехника
  • Моторика
  • САЕ Робототехника
  • МН Робототехника
  • Протезы
  • Карточки
  • Бионические протезы
  • Команда Университета ИТМО заняла третье место на турнире по робототехнике Bauman Robotics Club

  • Школьная сборная Университета ИТМО по робототехнике взяла «золото» Всемирной олимпиады роботов WRO-2018 в Таиланде

  • Команда Лаборатории молодежной робототехники ИТМО стала призером Всемирной олимпиады роботов WRO-2020

    2022 © ITMO. NEWS Разработано Университетом ИТМО

    Учредитель: Университет ИТМО
    Главный редактор: Зайцева Ольга Владимировна

    Правила использования контента

    Адрес учредителя и редакции: 197101, г. Санкт-Петербург, Кронверкский проспект, д. 49
    Сетевое издание ITMO.NEWS зарегистрировано в Роскомнадзор 30.08.2017
    Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77 – 70637
    Возрастное ограничение: 16+

    бионических движений | NIH News in Health

    • COVID.gov
    • Информация об исследованиях NIH | Испанский

    август 2018 г.

    Распечатать этот выпуск

    Соединение разума и машины

    En españolПрисылайте нам свои комментарии

    Когда вы теряете способность пользоваться конечностями, даже самые простые повседневные задачи могут превратиться в испытание. Высокотехнологичные устройства могут помочь восстановить независимость. Новые технологии позволяют даже соединить разум с протезом. Эти искусственные конечности называются бионическими протезамиУстройства, заменяющие часть тела..

    «Чтобы вернуть часть утраченной функции, вам нужен какой-то вспомогательный инструмент или технология, чтобы либо улучшить восстановление, либо восстановить способность анатомии, которой сейчас нет», — говорит доктор Ник Лангхалс, курирующий разработку протезов при поддержке NIH. исследовательская работа.

    Это стремительное исследование направлено на улучшение жизни людей путем восстановления движений и чувств.

    Управление протезом

    В традиционных протезах для управления ручным устройством используется привязь с питанием от тела. Они просты в использовании. Пожав плечами, протез руки или крюк открывается. При освобождении плеча протез закрывается. По ощущению натяжения троса на плечах вы, не глядя на него, узнаете, открыт протез или закрыт.

    Новые, моторизованные руки не так просто научиться использовать. Чтобы закрыть устройство, вы сокращаете оставшиеся мышцы руки. Электрический датчик, помещенный над этими мышцами, обнаруживает сокращение и дает сигнал руке закрыться. Поскольку первоначальные мышцы, контролировавшие руку, исчезли, оставшиеся мышцы необходимо перетренировать. Обучение тому, как открывать и закрывать протез руки таким образом, требует некоторого времени. И вам все еще нужно наблюдать за устройством, чтобы знать, что оно делает.

    Чтобы сделать моторизованные руки более интуитивно понятными в использовании, исследователи разрабатывают способы обнаружения электрических сигналов в вашем мозгу и нервах, специальных тканях, которые передают сигналы между вашим мозгом и другими частями вашего тела. чтобы помочь контролировать передовые бионические протезы. Это можно сделать разными способами, например, имплантировав крошечные датчики в те части мозга, которые контролируют движения, или прикрепив маленькие электроды-инструменты, которые используются для передачи электричества к различным частям тела или от них. к ампутированным нервам. В любом случае, пациенты просто думают о движении руки, а компьютеры переводят их в движения бионического протеза руки.

    Двусторонняя связь

    Чтобы восстановить ощущение целостности, человек с бионической конечностью должен делать больше, чем просто управлять устройством. Им также нужно «чувствовать», что он делает. Новые бионические устройства могут отправлять ощущения от устройства обратно в мозг. Это позволяет человеку с бионическим устройством чувствовать, что он использует собственную конечность.

    «Самое важное в исследованиях, которые мы проводим, — это ощущение целостности», — говорит доктор Пол Мараско, исследователь биомедицинской инженерии в Кливлендской клинике.

    Один из способов помочь человеку ощутить протез руки — переместить оставшиеся сенсорные нервы с ампутированной руки на кожу плеча. Затем вы можете использовать маленьких роботов, чтобы нажимать на кожу плеча, когда рука что-то касается.

    Команда Marasco также разработала аналогичную систему для восстановления ощущения движения. Бионическая рука посылает сигналы компьютеризированной системе управления вне тела. Затем компьютер приказывает небольшому роботу, надетому на руку, посылать вибрации мышцам руки. Эти вибрации глубоко в мышцах создают иллюзию движения, которая сообщает мозгу, когда рука закрывается или открывается.

    Команда Marasco протестировала эту систему обратной связи с несколькими людьми, у которых был протез руки. Участники исследования могли управлять бионической рукой и знать, в каком положении она находится, так же хорошо, как и своей естественной рукой. С этой системой обратной связи им не нужно было смотреть на бионическую руку, чтобы знать, когда она открыта или закрыта, или когда она тянется к объекту.

    «Мы обманываем их мозги, заставляя поверить, что протез на самом деле является частью их тела», — говорит Мараско. Это усовершенствование напрямую связано с тем, как мозг воспринимает движение, что помогает улучшить двустороннюю связь между протезом и разумом.

    Носимые роботы

    Исследовательские группы также пытаются помочь людям, потерявшим способность пользоваться ногами. Нося роботизированное устройство, называемое экзоскелетом, некоторые люди с параличом ног смогли восстановить способность ходить.

    Группа под руководством доктора Томаса Булеа, инженера-биомедика из Клинического центра NIH, создала носимый экзоскелет для детей с церебральным параличом. Церебральный паралич — это расстройство головного мозга, при котором человеку трудно стоять прямо, сохранять равновесие и ходить. Моторизованный роботизированный экзоскелет изменяет походку детей, помогая им выпрямлять колени в ключевых точках цикла ходьбы. В то время как экзоскелет может облегчить ходьбу, дети должны быть в состоянии самостоятельно перемещаться хотя бы на небольшие расстояния, чтобы использовать его.

    «Конечная цель состоит в том, чтобы человек носил это за пределами нашей лаборатории или даже за пределами клинических условий», — объясняет Булеа. «Для этого у вас должна быть действительно надежная система управления, которая гарантирует, что робот ведет себя правильно в самых разных условиях».

    В настоящее время команда пишет программное обеспечение, чтобы роботизированное устройство можно было носить при перемещении по неровностям местности и в других реальных условиях.

    Поиск подходящего устройства

    «Я пытаюсь донести до людей, что в нашем распоряжении есть много потенциальных инструментов и технологий, чтобы попытаться сделать людей лучше, и они должны изучить их и рассмотреть возможность их использования», — говорит Лангалс.

    Многие типы протезов находятся в стадии разработки. Если вы хотите найти клиническое исследование, которое поможет протестировать его, вы можете найти его в Clinicaltrials.gov, базе данных как поддерживаемых NIH, так и других исследований по всему миру.

    Если вы хотите принять участие в исследовании, поговорите со своим врачом о возможных рисках и преимуществах. См. поле «Спросите своего врача», чтобы задать вопросы.

    Отдел коммуникаций и связей с общественностью NIH
    Building 31, Room 5B52
    Bethesda, MD 20892-2094
    nihnewsinhealth@od. nih.gov
    Тел.: 301-451-8224

    Редактор: 9007, Ph.D. Wein
    Управляющий редактор: Тианна Хиклин, доктор философии.
    Иллюстратор: Алан Дефибо

    Вниманию редакторов: Перепечатайте наши статьи и иллюстрации в своем издании. Наш материал не защищен авторским правом. Пожалуйста, подтвердите NIH News in Health в качестве источника и пришлите нам копию.

    Дополнительные новости и информацию о здоровье потребителей можно найти на сайте health.nih.gov.

    Наборы инструментов для здорового образа жизни можно найти на сайте www.nih.gov/wellnesstoolkits.

    как работает бионическая рука

    Получить руку героя

    Кому подходит бионическая рука?

    Бионические руки, такие как Рука Героя, носят люди с разницей в конечностях ниже локтя, такие как Кейт, Дэн и Рэйми. Мы разрабатываем бионические конечности специально для вас для обеспечения оптимального комфорта и функциональности. Независимо от того, есть ли у вас приобретенная или врожденная разница в конечностях, наша команда будет работать с вами, чтобы убедиться, что Hero Arm идеально подходит для достижения ваших целей.

    Испытайте руку героя бесплатно

    Что делает руку героя бионической?

    Бионическая рука улавливает сигналы от мышц пользователя. Когда пользователь надевает свою бионическую руку и сгибает мышцы культи чуть ниже локтя; специальные датчики обнаруживают крошечные естественные электрические сигналы и преобразуют их в интуитивно понятные и пропорциональные бионические движения рук. Бионическая рука управляется напряжением тех же мышц, которые используются для открытия и закрытия биологической руки. Чтобы сомкнуть руку руки героя и выполнить выбранный хват, представьте, что вы сгибаете запястье внутрь, прижимая пальцы к основанию ладони. Чтобы раскрыть ладонь, представьте, что вытягиваете запястье вытянутой ладонью.

    Загрузите полные прозрачные цены на Hero Arm, чтобы начать свое бионическое путешествие.

    Скачать Прайс

    Как управлять бионической рукой?

    Большинство пользователей Hero Arm говорят нам, что они могут управлять своей бионической рукой всего за десять минут, в то время как некоторым требуется немного больше времени на восстановление, чтобы укрепить свои мышцы. Технология, встроенная в бионическую руку, известна с научной точки зрения как электромиография, а специальные датчики представляют собой электромиографические, или ЭМГ, электроды. Миоэлектрические бионические руки подключаются по принципу «подключи и работай», а это означает, что пользователи могут легко надевать и снимать свою бионическую руку. Hero Arm имеет регулируемое динамическое гнездо для максимального комфорта. Хирургическое вмешательство не требуется; мы просто определяем самые сильные мышечные участки пользователя и делаем 3D-сканирование или слепок его остаточной конечности, прежде чем изготавливать руку героя по индивидуальному заказу.

    Если вы знаете кого-то, кто хотел бы получить Hero Arm в 2022 году и нуждается в поддержке для его финансирования, зарегистрируйтесь сегодня!

    Зарегистрировать интерес

    Знакомство с бионическими руками

    Хватай, щипай, дай пять! Бионические руки, такие как Hero Arm, дают пользователям пропорциональный контроль и несколько режимов хвата. Бионическая рука будет двигаться медленнее, когда ваши мышцы слегка напряжены, и будет двигаться быстрее, если вы будете напрягаться сильнее. Этот элемент управления может быть полезен для манипулирования небольшими или хрупкими объектами, такими как яйца или шарикоподшипники. У Hero Arm есть до шести различных захватов, которые сгруппированы попарно, что позволяет быстро и легко переключаться между ними. Для переключения между различными группами пользователи нажимают кнопку на тыльной стороне ладони. Это группы «кулак и крюк», «штатив» и «щипок». Для переключения между двумя захватами в группе пользователи удерживают сигнал открытия более одной секунды.

    Зарегистрируйтесь для получения руки героя

    »

    Им так весело пользоваться, и я каждый день узнаю о новых вещах, которые можно с ним делать. -Тилли Локи

    ”

    Сколько стоит бионическая рука?

    Рука Героя в три раза дешевле любого другого миоэлектрического протеза.