Наш собеседник – руководитель лаборатории Игорь Кудрявцев.
– Игорь Аркадьевич, при упоминании симбиоза роботов и людей представляется ультрамодный ныне экзоскелетон, превращающий человека в «терминатора»…
– Да, если вас облечь в экзоскелетон, вы почувствуете огромную силу и выносливость. Эта система повторяет все очертания человека, дублирует функции всех его мышц и суставов, но с гораздо большей мощью. Японцы, к примеру, используют экзоскелетоны при выполнении тяжелых работ, перемещении грузов. Это гораздо проще и дешевле, чем обычный «железный» робот, в программу которого надо вкладывать все необходимые точные движения. Здесь же система управления самая совершенная – человеческий мозг. Датчики улавливают мышечные сигналы и передают их на электроприводы. В итоге механика выполняет то же движение, что и человек.
– Но вы-то с коллегами разрабатываете роботов для инвалидов. Как неподвижный человек может управлять такой техникой?
– Есть системы, которые реагируют не на мышцы, а на импульсы мозга. К примеру, человек парализован, двигаться не может, но хочет – и это желание передается на механику, зафиксированную на теле пациента. Его неподвижные конечности принужденно вовлекаются в работу, при этом не только разрабатываются мышцы, но и в мозг идет обратный сигнал. В итоге человек ведет себя как здоровый. Реабилитация таких инвалидов идет более быстрыми темпами.
– Учитывая, что инсульты – это «болезнь века», такую технику надо иметь в каждой больнице!
– К сожалению, зарубежные роботизированные системы очень дорогие, в клиниках нашей страны их катастрофически не хватает. А ведь для людей, перенесших инсульт, важно начинать реабилитацию как можно скорее, не дожидаясь, когда подойдет очередь. Плюс к тому, есть еще дети с ДЦП, пациенты с травмами. Отсюда большой спрос на качественную отечественную технику, тем более что Россия держит курс на импортозамещение. Ученые Нижегородского государственного университета (ННГУ) им. Н.И. Лобачевского, имеющие опыт создания экзоскелетонов, выиграли федеральный грант в 34 миллиона рублей на разработку до 2017 года роботизированной реабилитационной системы для больных с параличами ног.
В тесной связке с ними трудятся ученые Приволжского федерального медицинского исследовательского центра Минздрава РФ: решают задачи считывания и передачи нейроимпульсов. Они же будут проводить испытания опытных образцов и, если потребуется, давать рекомендации по их совершенствованию. А выполнение работ по конструированию точной и легкой механики доверено сотрудникам лаборатории «Мехатронные системы» ПГТУ. Наша часть гранта составляет 6,8 млн. рублей.
– Ученые-медики, нижегородцы и «волгатеховцы» – прекрасный пример сетевого взаимодействия в науке. Но как получилось, что именно вы получили этот непростой для исполнения заказ?
– Наша лаборатория, входящая в состав Студенческого конструкторского бюро ПГТУ, уже давно специализируется на высокоточных приводах. У наших сотрудников – целая серия патентов на изобретения в этой сфере. В Йошкар-Оле мы успешно воплотили идеи Главы Марий Эл Леонида Маркелова. Куранты Благовещенской башни в Архангельской слободе, уникальные часовые механизмы с движущимися фигурами на площади Оболенского-Ноготкова и апостолы на Патриаршей площади стали визитной карточкой столицы нашей республики.
Создаем мы и механику для оборонной отрасли. Представляли наши редукторы в сентябре минувшего года на международной выставке вооружений в Нижнем Тагиле, а в октябре – на организованной Минобороны РФ выставке военной техники «Армия – 2015» в Москве. Все эти разработки вызывают живейший интерес.
– Когда завязались отношения с нижегородскими коллегами?
– В июле прошлого года, когда делегация «Волгатеха» во главе с проректором по научной работе и инновационной деятельности вуза Дмитрием Ивановым побывала в НГГУ. Мы ознакомились с лабораторной базой Нижегородского госуниверситета, изобретениями его ученых, среди которых – роботы-экзоскелетоны. В свою очередь я продемонстрировал наши механизмы. В итоге началось взаимовыгодное сотрудничество, приносящее ныне добрые плоды.
– Игорь Аркадьевич, кто помимо вас входит в команду, которой предстоит реализовать доверенную ПГТУ часть совместного гранта?
– Это молодые сотрудники лаборатории «Мехатронные системы» Александр Созонов, Николай Дроздов и Александр Кудрявцев. Все они выпускники «Волгатеха», инженеры-механики, специалисты по приводной технике. Прикладными научными исследованиями в этой сфере занимаются со студенческой скамьи.
Кроме того, мы планируем привлекать к нашим работам и нынешних студентов и аспирантов, представляющих Институт механики и машиностроения ПГТУ и другие инженерные направления подготовки вуза. Шанс поучаствовать в разработке «умной» техники для здоровья есть у каждого – все зависит от способностей и старания молодых людей!
– Звучит заманчиво, ведь перспективы у ваших разработок фантастические!
– И цели мы ставим амбициозные – превзойти по всем параметрам зарубежные аналоги роботизированных систем. Что же касается перспектив, то следующим шагом может стать интеллектуальное эндопротезирование. Ведь хорошо сконструированный легкий и подвижный эндопротез в виде реальной конечности с механическими суставами и управлением из мозга вернет инвалидам радость полноценной жизни. В этом направлении работают ведущие ученые Европы, США, Японии. Движутся вперед и наши соотечественники: патентная активность в России очень высокая, дело – за воплощением проектов. Радует, что правительство РФ и руководство нашей республики поддерживают эти прогрессивные разработки.
