НИИМЭ: Платформа активного экзоскелета руки с нейросетевым мышечным управлением

Основная статья: Экзоскелеты

2023: Разработка экзоскелета

Сотрудники Научно-исследовательского института молекулярной электроники (НИИМЭ) разработали экзоскелет, предназначенный для использования в реабилитационной медицине. Об этом 1 февраля 2023 года сообщил руководитель Департамента инвестиционной и промышленной политики города Москвы, входящего в Комплекс экономической политики и имущественно-земельных отношений столицы, Владислав Овчинский.

НИИМЭ имеет статус резидента особой экономической зоны (ОЭЗ) Москвы с 2015 года. Компания ведет исследования и опытно-конструкторские работы в области микро- и наноэлектроники. На февраль 2023 года в НИИМЭ работает свыше 600 высококвалифицированных специалистов, в том числе три академика и два член-корреспондента Российской академии наук, более 70 докторов и кандидатов наук. Данная разработка будет востребована прежде всего в медицине, например – при реабилитации больных после инсульта, – рассказал Владислав Овчинский.

Создатели экзоскелета считают, что главный недостаток имеющихся в мире моделей – их принцип управления. Чтобы заставить такие экзоскелеты двигаться, нужно нажать на кнопку пульта. В промышленных экзоскелетах нередко управление передают оператору. Еще одним недостатком большинства образцов является заранее прописанная траектория движения экзоскелета, вне зависимости от желаний и физиологии пользователя.

Сотрудники резидента ОЭЗ «Технополис Москва» – НИИ молекулярной электроники – создали платформу активного экзоскелета руки с нейросетевым мышечным управлением для решения медицинских, индустриальных, спасательных и специальных задач. Она основана на авторском принципе управления, – отметил генеральный директор ОЭЗ «Технополис Москва» Геннадий Дегтев.

Рынок использования экзоскелетов ежегодно растет, демонстрируя высокий потенциал в отраслях, где требуется усиление физических возможностей человека. Например, в устранении последствий чрезвычайных ситуаций, строительстве или промышленности.

Мы предлагаем неинвазивно считывать электромиографические сигналы с мышц человека и регистрировать фактическое положение руки. Обученная нейросеть по этим данным будет предсказывать, какая траектория наиболее вероятна в промежуток 0,2 – 0,3 миллисекунды. Таким образом, мы получаем активное усиление естественного движения, быстро и точно предсказывая траекторию различных движений с учетом индивидуальных физических особенностей пользователя. Автором идеи и лидером команды является научный сотрудник лаборатории и магистрант Московского физико-технического института Герман Карнуп, – подчеркнул начальник целевой поисковой лаборатории НИИМЭ по исследованию нейроморфных систем Олег Тельминов.

На февраль 2023 года разработчики ведут консультации с реабилитационными центрами Сеченовского университета, Национального медико-хирургического Центра им. Н. И. Пирогова, центром реабилитации «Три сестры».