Экзоскелет делает первые шаги

Возможности экзоскелета – технического устройства, которое помогает увеличивать ограниченные физические способности человека благодаря умному каркасу, продемонстрировали в кампусе ДВФУ во Владивостоке. Он предназначен для людей, которые из-за травмы или болезни потеряли возможность ходить. Это первое подобное устройство, разработанное и созданное на Дальнем Востоке.

Авторы изобретения – местные Левши: инженеры, ученые, техники – сотрудники приморской компании ООО «Экзотехнологии», являющейся резидентом технопарка «Русский». 

По планам разработчиков, экзоскелет будет полезен как для реабилитации обездвиженных пациентов, то есть для восстановления активности нижних конечностей, так и для инвалидов с полностью парализованными ногами. Представленный образец пока умеет передвигаться только прямо и садиться, но еще не способен подниматься по лестницам. Однако в будущем, как обещают его создатели, он этому обучится.

Научная, но не фантастика

Прототип, презентованный журналистам, имел вид явно незавершенный (о чем сами производители сразу предупредили), но уже футуристический. В нем угадывались и скромный бюджет, и (без всякой иронии) конструкторская смекалка. 

Самые высокотехнологичные вещи были спрятаны от глаз: оригинальное программное обеспечение, разработанное компанией, датчики, сенсоры и так далее. Глазам же первых зрителей предстал металлический доспех, шагающий вперед сам по себе, вернее, по мановению специального брелока. 

Демонстрацию устройства, как будто взятого из фантастических фильмов о будущем, провел генеральный директор ООО «Экзотехнологии» Вадим Таможний.

– Это активный экзоскелет медицинского назначения, – рассказывает он. – Наша цель – помочь людям с парализованными нижними конечностями, чтобы они могли полноценно передвигаться, жить, работать. По статистике 2017 года, в России 12 миллионов человек страдают этим недугом. Из них 47 процентов находятся в работоспособном состоянии. Это больше пяти миллионов человек, которые, по сути, могут спокойно ходить на работу, обыкновенно жить. Им мешает только паралич нижних конечностей. 

По словам предпринимателя, главное отличие приморского проекта от аналогов – и российских, и зарубежных – заключается в цене, которая будет в разы ниже. 

– Попробуем установить стоимость экзоскелета около 700 тысяч рублей, – говорит Вадим Таможний. – Собирали мы его два года. Данный экземпляр уже второй. Сегодня ему необходимы достройки, доделки, прохождение клинических испытаний, получение разрешения от Росздравнадзора. Дальше уже будем выводить его на рынок.

Есть, конечно, и отличия в конструкции. В основном они касаются системы управления. Экзоскелеты, которые производятся сейчас и в США, и в Израиле, и в России, яркими и выдающимися особенностями не обладают. Все похожи друг на друга. Российские экзоскелеты, как правило, управляются от локтевого костыля, на котором расположены кнопки: «идти», «стоять», «сидеть». У других система управления на джойстике, у третьих – вообще в смартфонах. 

Приморская модель управляется от обычного джойстика-брелока. Это удобно. Он висит у пациента на руке. Если, не дай бог, упал костыль, всегда можно оперировать устройством с помощью брелока. 

Еще одно отличие – большой запас зарядки. Пять часов беспрерывного пользования – это много. Для примера: японский экзоскелет может работать 2 часа 40 минут. И рассчитан он на людей ростом до 1,60 метра. Наш – на человека до 1,90 метра и весом до 120 килограммов. 

Три дня на обучение

Экзоскелет может действовать в двух вариантах: заменять полностью функцию ходьбы либо помогать человеку в части ходьбы. С его помощью пациент может проходить реабилитацию, а может, если у него, например, ноги парализованы, пойти в магазин.

– Принцип работы всех экзоскелетов – передвижение центра массы за счет рук, плеч, локтевого костыля, – рассказывают разработчики. – У нас есть планы создать экзоскелет для полностью парализованных людей, у которых работает только мозг. Это полный костюм с механическими руками и ногами, который будет управляться нейрошлемом, считывающим сигналы с кожного покрова головы. Мы подали заявку в Сколково и ждем рассмотрения.

По словам представителей компании, управлять экзоскелетом несложно.

– Один сотрудник научился сразу, – рассказывает Вадим Таможний. – Но я, например, только со второго раза сумел в нем нормально ходить. Кому-то это дается тяжелее, кому-то легче. Суть в том, чтобы научиться правильно переносить центр тяжести. Экзоскелет получает информацию об изменении массы и только тогда делает шаг. Пациенту потребуется приблизительно до трех дней, чтобы овладеть этой техникой. 

Передвигается прототип со скоростью 0,8 метра в секунду. 

– Стандартная скорость ходьбы для мужчин – 1,2 метра в секунду, для женщин чуть быстрее – 1,4 метра, – объясняют инженеры. – Мы постарались приблизить экзоскелет к данным показателям. Но устройству можно задать практически любую скорость – на усмотрение врача. Сейчас у него, как у прототипа, заданная скорость – 0,8 метра в секунду. 
А вот по лестницам подниматься и спускаться прототип пока не обучен. 

– Мы собрали его неделю назад. Настроить можно все что угодно. Нужно время, – подчеркивают разработчики.

Основная проблема для них сейчас – достать для экзоскелета современные, легкие и особо прочные материалы.

– Сегодня такие сплавы производятся только в Москве, – сетуют инженеры. – Транспортировка их во Владивосток выгодна только большими партиями. По нашим расчетам, перевезти сюда необходимый нам объем металла обойдется в сумму, превышающую все, что мы уже вложили в экзоскелет. Поэтому полетим в Москву за материалами и там попытаемся собрать нужные нам детали. 

Первый прототип утонул

Примечательно, что экзоскелет – стопроцентно оригинальная разработка приморских конструкторов.

– Собирали его с нуля, – рассказывает Вадим Таможний. – Начинали с того, что работали на территории склада в 50 км от Владивостока. Но склад затопило, в нем и утонул первый прототип экзоскелета. Потом только обустроили лабораторию. Первое время было тяжело. Ни у кого из конструкторов не было понятия, как вообще монтировать экзоскелет. Только идея и желание. Собирали из каких-то деталей, моторчиков, еще чего-то. Учились, ошибались, шли дальше, потом начало получаться. На основе собственного опыта совместными усилиями создали рабочий проект. По этому проекту соорудили прототип экзоскелета, который и стоит перед вами. Собрали мы его за два дня, но шли к этому два года.

Экзоскелет попадет в магазин совсем не в том виде, который имеет сейчас. Он будет усовершенствован. Во-первых, модель пройдет все испытания, устранятся программные ошибки, пройдет отладка, настройка. Ну и, во-вторых, будет выглядеть красивее. Сейчас он, по сути, раздет догола, если так можно выразиться о механическом устройстве. В дальнейшем на нем появятся щитки, и вся проводка и торчащие детали спрячутся в короба. 

– Планируем, что с использованием более современных материалов конструкция будет весить на пять-шесть килограммов меньше, – отмечают создатели. – Сейчас вес прототипа – 28 кг. 

До потребителей умное устройство может дойти уже в конце 2020 года. Впереди у инженеров и техников еще много работы. 

– До конца этого года приведем экзоскелет в завершенный вид, подготовим его к испытаниям, которые намечены на следующую весну, – говорит Вадим Таможний. – Сначала будем испытывать его на местных пациентах, потом в Москве. Параллельно необходимо получить медицинскую лицензию. При удачном раскладе в третьем квартале 2020 года сможем готовиться к выводу продукции на рынок. 

В помощь землякам

Проект реализован при комплексной поддержке Инвестиционного агентства Приморья, благодаря которой компания смогла получить кредит в размере 1 млн рублей. Сейчас специалисты агентства продолжают сопровождать проект, помогая решать административные вопросы и продвигая разработку среди потенциальных инвесторов и партнеров.

– Экономический рост в будущем целиком зависит от развития высокотехнологичных видов промышленного производства. И как раз инновационные решения – программы, оборудование – должны создаваться местными разработчиками, а не закупаться в других регионах и странах. Развитие и поддержка местного бизнеса, который работает в сфере IT и инноваций, – один из приоритетов экономической политики нашего региона, – подчеркивает директор агентства Дмитрий Ямщиков.

– Мы рады, когда наши резиденты (а их уже более 60) создают разработки, которые могут быть востребованы не только в России, но и в мире, – отмечает директор технопарка Дмитрий Боровиков. – Представленный экзоскелет – хороший пример того, как оптимизация затрат на реализацию технологии делает продукт конкурентным, дает ему преимущество в цене по сравнению с аналогами. Это играет важную роль на рынке.

Когда Вадима Таможнего спросили, почему он решил воплощать свою идею во Владивостоке, а не в Москве, где и материалы все уже имеются, и бизнес-среда более благоприятна для инновационных технологий, он ответил, что живет в столице Приморья и хочет, чтобы его продукция в первую очередь помогла землякам.

Справка «В»

Инвестиционное агентство Приморского края в данный момент сопровождает 80 бизнес-проектов, помогая в ускоренном порядке решить административные вопросы, привлечь дополнительные инвестиции или получить доступный кредит. В 2018 году благодаря такой поддержке инвесторы вложили в реализацию проектов в Приморье более 2 млрд рублей. 

Технопарк «Русский» действует в рамках поручений президента РФ Владимира Путина о создании на острове Русском международного научно-образовательного и технологического кластера. Совместно со всеми федеральными и окружными институтами развития он создает систему содействия технологическому предпринимательству на Дальнем Востоке для поддержки и быстрого продвижения технологических проектов на рынки стран АТР. Технопарк «Русский» – член Азиатской ассоциации технопарков (ASPA) и Silk Road Hi-Tech Park Association.

Автор: Сергей ПЕТРАЧКОВ