В России создан алгоритм, обеспечивающий полную безопасность при реабилитации на экзоскелетах

Создание алгоритма

Разработан алгоритм для полностью безопасной реабилитации на экзоскелетах, пишет ТАСС. Новая технология направлена на восстановление рук и плечевого пояса.

Ученые Тамбовского государственного технического университета (ТГТУ) разработали безопасный алгоритм для робоэкзоскелета, который полностью исключает риск травм при реабилитации пациентов.

Экзоскелет – это изделие робототехники, предназначенное для расширения физических возможностей человеческого организма, снижения нагрузки на опорно-двигательную систему пользователя и восполнения утраченных функций конечностей. Первые экзоскелеты для помощи людям при ходьбе были разработаны в конце 1960 г.

«Наши ученые разработали гибридный алгоритм управления пневматическим экзоскелетом верхних конечностей, который полностью исключает риск травмирования пациента во время эксплуатации устройства», — сообщила представитель ТГТУ.

По данным ТГТУ, новая технология дополняет ранее разработанный учёными реабилитационный комплекс «НейроСтеп». Если первая система использует бесконтактный трекинг с технологией искусственного интеллекта (ИИ) для восстановления походки и реабилитации пациентов после тяжелых травм и ампутаций нижних конечностей, то новая разработка предназначена для безопасной реабилитации верхних конечностей и плечевого пояса. Вместе обе системы в июне 2026 г. формируют единую отечественную высокотехнологичную экосистему восстановления участников специальной военной операции (СВО) России на Украине.

Программное обеспечение (ПО) комплексов разрабатывается силами собственной команды инженеров и студентов ТГТУ. В университете подчеркивают, что такой подход обеспечивает технологический суверенитет России и позволяет оперативно адаптировать оборудование под индивидуальные потребности конкретных медицинских учреждений и госпиталей.

Тренировка ИТ-системы

Главной проблемой активных экзоскелетов является риск пересечения звеньев механизма в пространстве, что при сбое в работе привода может привести к травмированию пациента. Ученые ТГТУ решили эту задачу, объединив сложное математическое моделирование с высокопроизводительной 3D-симуляцией.

«Для этого ИТ-система проанализировала более 758 млн пространственных положений экзоскелета. Алгоритм исключил все потенциально опасные конфигурации и сформировал абсолютно безопасную матрицу состояний. Кроме того, пневматический привод аппарата выполняет функцию естественного физического демпфера, безопасно поглощая внезапные мышечные спазмы», — уточнили ТАСС в ТГТУ.

Учебное заведение

Основан в 1958 г. как Тамбовский филиал Московского института химического машиностроения (МИХМ) в связи с потребностью региона в квалифицированных специалистах с высшим инженерным образованием, с 1965 г. — Тамбовский институт химического машиностроения (ТИХМ), с 1993 г. — ТГТУ.

ТГТУ — высшее учебное заведение Тамбовской области по подготовке специалистов в различных отраслях техники и технологий: в сфере машиностроения, химических технологий, промышленной экологии, пищевых и биотехнологий, техносферной безопасности, энергетики, приборостроения, радиоэлектроники, ИТ и ИИ, архитектуры, строительства, транспорта, агропромышленного комплекса, а также профильной экономики и прикладной юриспруденции в этих сферах. Расположен в городе Тамбове.

С 2017 г. ТГТУ входит в сотню лучших вузов России по версии ежегодного Национального рейтинга университетов исследовательской группы «Интерфакс» и является единственным вузом региона, входящим в сотню лучших в данном рейтинге (по данным на 2022 г.). В 2022 году вуз занял в этом рейтинге 65 место.

Вуз входит в состав научно-образовательного центра мирового уровня «Инженерия будущего».