В филиале УУНиТ в Кумертау работают над созданием реабилитационной перчатки

Такие улучшения увеличили интерес к социально-ассистивной робототехнике – это направление, которое охватывает разработки в сфере взаимодействия человека и робота. Акцент этого комплекса делается на создание интеллектуальных устройств, которые будут оказывать персонализированную помощь людям.

Что это и как оно работает

«В мире есть только три аналога такой перчатки: в США, Китае и Израиле, – отметил Антон Буркин, студент Кумертауского филиала УУНиТ и один из авторов проекта, рассказывая о своей работе. – Первая особенность в том, что она со встроенной нейронной сетью, которая анализирует параметры организма и указывает, на что следует обратить внимание. Вторая особенность в том, что тренировки проходят под действием тока. Импульс проходит в мышцы, и они сокращаются, рука работает сама, никто не заставляет. Восстанавливаются нервные окончания.

Когда человек впервые надевает перчатку и пытается сжать, то фиксируются первоначальные параметры: в устройстве есть специальные датчики, которые считывают силу мышц, их сжатия, мышечную силу каждой фаланги, пальца и кисти в целом. Программа анализирует и строит детальную картину о работе кисти, какая именно из фаланг пальцев работает слабее.

Таким образом, реабилитация организма происходит точечно из-за того, что есть обратная биологическая связь от пациентов. Восстановление функций подвижности проходит быстрее, лучше и качественнее, не нагружает другие функциональные мышцы. После окончания тренировки датчиками снимаются обновлённые и изменённые параметры, и они опять поступают в программу. Все эти показания датчиков собираются в базу знаний для дальнейшего обучения нейронной сети и улучшения качества тренировок. Нейросеть обучается быстрее людей, и программа реабилитации становится более прогрессивной».

Для чего нужно изобретение

По данным ООН, мировое население стареет – уровень рождаемости падает, а пожилых людей становится больше. Увеличение количества пожилых людей ведёт к экономическим и социальным проблемам. Таким, как рост пенсионного возраста, перегрузка медицинских систем и сокращение производительности труда, ведь часть людей не сможет работать из-за состояния здоровья, а часть будет ухаживать за нетрудоспособным населением. Неврологические заболевания, поражающие клетки мозга, в том числе и болезнь Паркинсона, и инсульт значительно «помолодели», и продолжит расти их количество. А в стране нет альтернатив лечению, кроме капельниц и массажей.

Как всё начиналось

Вся история началась с идеи преподавателей кафедры автоматизированных систем управления (АСУ) филиала Уфимского университета науки и технологий в Кумертау Людмилы Александровны Кроминой, Лилии Ифтаровны Баймурзиной и Людмилы Евгеньевны Родионовой для развития студенческой работы на конкурсе премии в области науки, техники, организации производства и инноваций имени А.С.Палатникова. Трое преподавателей задумались над её продолжением, развитием и реализацией.

«Наука не должна быть оторвана от производства, и мы стараемся часто привлекать студентов к научной деятельности. Здесь и зарождается фундаментальная наука, прикладная наука, и это тиражируется в массы», – рассказывает одна из авторов, кандидат технических наук, доцент кафедры АСУ Людмила Родионова. – Не всегда мы бываем ориентированы на конкурсы. У некоторых студентов есть и другие свои интересные идеи. Ребята, работающие в интересных и перспективных проектах, как правило, остаются в науке».

У преподавателей кафедры есть своя научная школа, где появляются такие проекты. Все они носят прикладной характер. Раньше сотрудники и преподаватели только помогали в реализации других проектов. «Впервые идея нашего филиала вошла в часть научной школы. Это первый случай, когда наша идея дошла до головного университета и получила поддержку, – с гордостью отмечает Людмила Евгеньевна. – К работе подключилась вся кафедра, у нас есть научный штат. Думаю, что наш студент Антон Буркин, вложивший свой интеллектуальный потенциал в разработку программной части комплекса, будет писать выпускную дипломную работу на эту тему и останется для дальнейшего обучения в магистратуре».

Трудности в реализации

Проект – это интеллектуальный программно-аппаратный комплекс, состоящий из программной и аппаратной частей – датчиков, перчатки и замеров. Испытания изобретения проходили в части внесения данных и анализа параметров, то есть в его программной части. Программа выдавала определенный результат. Для дальнейшего развития и реализации идеи была отправлена заявка на участие в гранте в Российском научном фонде. К сожалению, проект не «выстрелил». И поэтому у нас пока есть только концепция.

«Чтобы довести разработку до задуманного результата, есть определенные сложности, – вступает в разговор Антон Буркин. – Нам потребуются определенные сведения для анализа, которые должны быть загружены в программную часть и проанализированы. Но это персональные данные больных людей, и сложность в том, что медицинские работники не могут их предоставить. Доступ ограничен на законодательном уровне. Конечно, мы пользуемся данными своих анализов, студентов и заинтересованных преподавателей. А также наших близких и знакомых. Но этого недостаточно, и кроме того, большинство этих людей здоровы и им не требуется реабилитация как для больных. Если случится чудо и мы все-таки получим доступ к таким данным, то нам потребуются огромные вычислительные мощности для их обработки. Таких компьютеров у нас тоже пока нет».

Людмила Родионова считает, что проект имеет будущее. Тема интересная и достойная. «Мы пока сосредоточены на техническом уровне в разработке программного обеспечения. В любом случае, будем участвовать в грантах и стремиться реализовать нашу идею для начала до опытного образца».

От увлечения к карьере: почему это работает

Я поймала себя на мысли: как же изменились времена! Сегодня увлечение, которое раньше могло казаться просто хобби, воспринимается как перспективное и важное направление. Государство активно поддерживает молодежь, помогая ей строить успешное будущее. Национальные проекты – это не просто громкие слова, а реальные возможности, которые уже сегодня открывают двери к новым достижениям. Создаются системы, где школьные интересы, будь то робототехника, программирование, искусство или наука, получают мощную поддержку. Это и конкурс на премию имени А.С. Палатникова в области науки, техники и инноваций, и «Абилимпикс» для молодых людей с ограниченными возможностями здоровья, и «Кванториумы», и IT-кубы, и центры поддержки одарённых детей. Огромные ресурсы направляются на то, чтобы увлечение плавно перерастало во взрослую карьеру.

Раньше путь к успеху был не всегда прямым: кружок, потом, если повезет, институт, и неизвестно, что дальше. Сегодня же создана четкая и понятная траектория. Молодой человек, увлечённый, например, нейросетью, может участвовать в профильных олимпиадах, затем попасть в специализированный центр, а в будущем – на стажировку в ведущую компанию или лабораторию. Его талант больше не ограничен рамками школьного кабинета. Благодаря этому тысячи детей получают шанс построить карьеру, основанную на искреннем интересе и любимом деле, в котором они разбираются лучше многих уже с юных лет.

Будущее, которое мы создаём

Мы часто критикуем молодое поколение за то, что оно постоянно сидит в телефонах. Однако стоит лишь предоставить ему правильные условия и среду для развития, как оно показывает невероятные результаты, которые заставляют нас, взрослых, восхищаться. Поддержка талантов – это самая лучшая инвестиция в будущее страны. Это означает, что через несколько лет у нас появятся высококлассные инженеры, гениальные врачи, творческие архитекторы, которые с детства любят свою профессию. Это действительно вдохновляет.

Фото предоставлено Кумертауским филиалом УУНиТ