Буквально на днях публиковал материал о прогрессе в сфере бионических конечностей. Лаборатория Хью Герра добилась прогресса в том, чтобы искусственная конечность ощущалась как родная. Однако вторая сложность с протезами в том, что они плохо адаптируются к неровной поверхности. Пришел час сокрушить статус кво.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/123/a47/458/123a47458eb6e997da4be13a94853c06.png)
В обычной жизни обе ноги вполне естественно приспосабливаются к неровным поверхностям. Наши стопы сгибаются и подталкивают тело, пружиня каждый шаг. Проблема в том, что большинство людей с протезами ног лишены этого. Над восстановлением способности и работают ребята, создавшие протез стопы SoftFoot Pro.
Инновационный протез стопы
Созданный Мануэлем Г. Каталано и коллегами Итальянского технологического института прототип работает без электропитания, весит всего 450 г. и способен выдерживать нагрузку до 100 кг.
![SoftFoot Pro имитирует кости и ткани человеческой стопы. Istituto Italiano di Tecnologia - © IIT, все права защищены SoftFoot Pro имитирует кости и ткани человеческой стопы.](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/948/430/533/94843053378ad3db31676f345cad00e7.jpeg)
Как вы видите на фотографии, SoftFoot Pro построен на базе пяти параллельных цепей, с использованием высокопрочных пластиковых сегментов. Передние сегменты каждой цепи имитируют фаланги, а сегменты за ними имитируют плюсневые кости, которые у людей идут от основания каждого пальца ноги к пятке.
Для соединения сегментов каждой цепи используются эластичные компоненты. По всей длине каждой цепи проходит внутренний стальной трос, прикрепленный к титановой пятке.
![SoftFoot Pro сгибается в носке при подъеме по склонам. Istituto Italiano di Tecnologia - © IIT, все права защищены SoftFoot Pro сгибается в носке при подъеме по склонам. Istituto Italiano di Tecnologia - © IIT, все права защищены](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/2a0/553/846/2a055384657b04b08f5a545a08d0e82f.png)
Над пятью цепями находится титановый арочный механизм. Один его конец соединен с основанием фаланг, а другой — с пяткой. Обе точки соединения позволяют фалангам и пятке поворачиваться относительно общей конструкции. Эта установка выполняет ту же функцию, что и подошвенная фасция человеческой стопы, которая представляет собой полосу ткани, соединяющую пяточную кость с основанием пальцев.
Протез стопы и проблема распределения энергии
Подобно подошвенной фасции протез стопы SoftFoot Pro позволяет накапливать энергию путем сгибания стопы в конце каждого шага, а затем высвобождать эту энергию, когда стопа отрывается от земли, чтобы сделать следующий шаг. Когда протез опускается на землю , его гибкая конструкция позволяет поглощать от 10% до 50% энергии удара.
![Волонтер испытывает SoftFoot Pro на неровной поверхности. Istituto Italiano di Tecnologia - © IIT, все права защищены Волонтер испытывает SoftFoot Pro на неровной поверхности. Istituto Italiano di Tecnologia - © IIT, все права защищены](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/dfc/576/826/dfc576826c29a71112439a6fc21cc638.png)
SoftFoot Pro дополнительно позволяет пальцам ног сгибаться относительно остальной части стопы при подъеме по склонам, удерживая пользователя в вертикальном положении, а также он приспосабливается к неровной поверхности, не давая пользователю оступиться. Устройство также облегчает выполнение таких действий, как вставание на колени или приседание, а также, поскольку оно не боится воды, его можно использовать в различных видах деятельности на открытом воздухе. Это выгодно отличает конструкцию от беспроводных протезов управляемых мозгом.
Добровольцы-ампутанты уже протестировали протез стопы SoftFoot Pro в рамках клинических испытаний, проведенных в Ганноверской медицинской школе и Венском медицинском университете. Протез также тестируется в рамках использования на четвероногих роботах типа Boston Dynamics, и человекоподобных роботах.
Больше материалов на грани между наукой и ближайшим будущим – вы найдете в нашем сообществе. Заглядывайте, если подобный контент вам интересен.
Aleksey-Sh
Да это же имитация костей стопы.
Неужели природа настолько гениальна, что лучше уже не придумать !?
MisterClever Автор
В случае с бионикой к сожалению нет задачи "сделать лучше". Суть протеза в том, чтобы он: "ощущался как родной"