В детстве и юношестве многие из нас читали sci-fi романы о том, как в будущем люди будут все меньше зависеть от своего физического тела, органы можно будет выращивать, или же вовсе перенести сознание в виртуальную реальность.
Годы идут, и технический прогресс не стоит в стороне. Уже сейчас выращивают отдельные органы (или же конструируют), вовсю готовятся испытания на людях.
Что же касается протезов, здесь ситуация обстоит лучше. Будущее наступило, и различные протезы позволяют уже сегодня человеку вести полноценную жизнь в обществе.
Источник фото
И помогают в изготовлении таких протезов достижения современной науки и инженерии: последние разработки в области 3d-моделирования, 3d-принтеры (в том числе, аддитивные технологии), современные методы управления качеством и подходы к управлению проектами.
В прошлом году вышел фильм “Алита: Боевой ангел” про девушку-киборга. Джеймс Кэмерон с командой организовали благотворительную акцию для изготовления бионического протеза для девочки
В нашей стране тоже делают современные протезы. Компания Моторика, про которую много статей на Хабре, делает протезы для детей.
Взрослым также нужны протезы. И технологии, которые для этого требуются, уже здесь.
В частности, применяются аддитивные технологии (англ. additive manufacturing – от слова аддитивность – прибавляемый) – это послойное наращивание и синтез объектов, применяемые в 3d-печати.
Компания Моторика работает с первой в России площадкой института легких материалов и технологий (ИЛМиТ). Применяется синтез элементов из особого сплава алюминия, разработанного в ИЛМиТ. ИЛМиТ создан в 2017 году при сотрудничестве с компанией РУСАЛ, при активном участии Олега Дерипаски, НИТУ «МИСиС» и при поддержке Алюминиевой Ассоциации, Минпромторга и Минобрнауки.
Технологический процесс за последние годы сильно изменился. Еще 15 лет назад ЧПУ казались весьма современными, по сравнению с традиционными станками. Однако мелкосерийное производство, особенно с кастомизацией изделий, занимало месяцы — каждый нюанс и мелочь требовали значительных изменений в процессе программирования и т.д.
Можно сказать, что 3d-печать с инновациями произвели революцию в целом ряде отраслей, включаю данную. Как и в web-разработке, где есть множество фреймворков (которые, благодаря конкуренции, постоянно развиваются — привет JS!) и они дают надежный фундамент и скорость разработки различных кастомных приложений и сайтов (причем под разные платформы сразу), то и 3d-печать дает возможность делать кастомные разработки, при этом получая базовый функционал из материалов, способов их обработки (и высокой точности).
Технологический процесс разработки протезов на современном уровне широко применяет 3d-моделирование и 3d-печать. От деталей протеза требуется одновременно и прочность, и легкость. Решая данную и схожие задачи, в ИЛМиТ создали 7 металлических порошков, применяемых при 3d-печати. В процессе синтеза осуществляется послойное нанесение (толщина 30 микрон) распыленного алюминиевого сплава, который затем расплавляется лазерным лучом по слоям трехмерного прототипа.
Следом идут термообработка, механическая обработка с отделением от платформы.
И, конечно, контроль качества (различные проверки: механические испытания, исследование структуры и так далее). Тесты идейно похожи на разработку ПО (юнит-тесты, интеграционные, UX, приемочные). Контроль качества — неотъемлемый атрибут любого производственного процесса.
Но, как говорят, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Подробно рассказывает Лиам Нисон, который снялся в ролике для РБК, вместе с Ильей Морковцевым из Моторики, который сам использует протез и активно участвует в испытании новых, и Александрой Вяткиной. Александра и Илья — амбассадоры Моторики, использующие протезы в повседневной жизни.
В итоге сами детали для протезов изготавливаются за считанные часы.
По сравнению с литьем, протезы, полученные за счет послойного сплавления металлических порошков в 6 раз прочее и десятки раз дешевле.
По всему миру неуклонно идут улучшения во множестве сфер. И если некоторые задачи, которые перед человечеством когда-то поставили выдающиеся фантасты (к примеру, путешествия на далекие планеты) пока лишь на начальном этапе решения, то очень многие элементы научной фантастики прочно вошли в нашу жизнь.
Бионические протезы, изготовленные при помощи 3d-печати с применением аддитивных технологий, для детей и взрослых — это сегодняшний день.
Будущее уже здесь.
The best is yet to come.
Годы идут, и технический прогресс не стоит в стороне. Уже сейчас выращивают отдельные органы (или же конструируют), вовсю готовятся испытания на людях.
Что же касается протезов, здесь ситуация обстоит лучше. Будущее наступило, и различные протезы позволяют уже сегодня человеку вести полноценную жизнь в обществе.
Источник фото
И помогают в изготовлении таких протезов достижения современной науки и инженерии: последние разработки в области 3d-моделирования, 3d-принтеры (в том числе, аддитивные технологии), современные методы управления качеством и подходы к управлению проектами.
Протезы для рук в мире и у нас
В прошлом году вышел фильм “Алита: Боевой ангел” про девушку-киборга. Джеймс Кэмерон с командой организовали благотворительную акцию для изготовления бионического протеза для девочки
В нашей стране тоже делают современные протезы. Компания Моторика, про которую много статей на Хабре, делает протезы для детей.
Взрослым также нужны протезы. И технологии, которые для этого требуются, уже здесь.
В частности, применяются аддитивные технологии (англ. additive manufacturing – от слова аддитивность – прибавляемый) – это послойное наращивание и синтез объектов, применяемые в 3d-печати.
Компания Моторика работает с первой в России площадкой института легких материалов и технологий (ИЛМиТ). Применяется синтез элементов из особого сплава алюминия, разработанного в ИЛМиТ. ИЛМиТ создан в 2017 году при сотрудничестве с компанией РУСАЛ, при активном участии Олега Дерипаски, НИТУ «МИСиС» и при поддержке Алюминиевой Ассоциации, Минпромторга и Минобрнауки.
Технологический процесс за последние годы сильно изменился. Еще 15 лет назад ЧПУ казались весьма современными, по сравнению с традиционными станками. Однако мелкосерийное производство, особенно с кастомизацией изделий, занимало месяцы — каждый нюанс и мелочь требовали значительных изменений в процессе программирования и т.д.
Можно сказать, что 3d-печать с инновациями произвели революцию в целом ряде отраслей, включаю данную. Как и в web-разработке, где есть множество фреймворков (которые, благодаря конкуренции, постоянно развиваются — привет JS!) и они дают надежный фундамент и скорость разработки различных кастомных приложений и сайтов (причем под разные платформы сразу), то и 3d-печать дает возможность делать кастомные разработки, при этом получая базовый функционал из материалов, способов их обработки (и высокой точности).
Технологический процесс разработки протезов на современном уровне широко применяет 3d-моделирование и 3d-печать. От деталей протеза требуется одновременно и прочность, и легкость. Решая данную и схожие задачи, в ИЛМиТ создали 7 металлических порошков, применяемых при 3d-печати. В процессе синтеза осуществляется послойное нанесение (толщина 30 микрон) распыленного алюминиевого сплава, который затем расплавляется лазерным лучом по слоям трехмерного прототипа.
Следом идут термообработка, механическая обработка с отделением от платформы.
И, конечно, контроль качества (различные проверки: механические испытания, исследование структуры и так далее). Тесты идейно похожи на разработку ПО (юнит-тесты, интеграционные, UX, приемочные). Контроль качества — неотъемлемый атрибут любого производственного процесса.
Но, как говорят, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Подробно рассказывает Лиам Нисон, который снялся в ролике для РБК, вместе с Ильей Морковцевым из Моторики, который сам использует протез и активно участвует в испытании новых, и Александрой Вяткиной. Александра и Илья — амбассадоры Моторики, использующие протезы в повседневной жизни.
В итоге сами детали для протезов изготавливаются за считанные часы.
По сравнению с литьем, протезы, полученные за счет послойного сплавления металлических порошков в 6 раз прочее и десятки раз дешевле.
Заключение
По всему миру неуклонно идут улучшения во множестве сфер. И если некоторые задачи, которые перед человечеством когда-то поставили выдающиеся фантасты (к примеру, путешествия на далекие планеты) пока лишь на начальном этапе решения, то очень многие элементы научной фантастики прочно вошли в нашу жизнь.
Бионические протезы, изготовленные при помощи 3d-печати с применением аддитивных технологий, для детей и взрослых — это сегодняшний день.
Будущее уже здесь.
The best is yet to come.
rsync
видео по некоторым причинам со звуком посмотреть не могу
а как управляется такой протез?
Cord Автор
Спасибо за вопрос!
Источник
motorica.org/bionicheskij-protez
Cord Автор
То есть датчики в протезе реагируют на биоток в мышцах.
Мышцы расслабляются или напрягаются — и протез реагирует.
PqDn
за какое время человек обучается управлять протезом? Время обучения ребенка, взрослого и пожилого человека?
Cord Автор
это достаточно индивидуальный процесс. Я не эксперт, к сожалению, и средних цифр называть не буду, чтобы не вводить в заблужение.
Многое зависит от человека и возраста, и видов деятельности.
Первые успехи и прогресс для простых видов деятельности будут достаточно быстро, а вот достичь мастерства может занимать не один месяц.
Cord Автор
Я могу процитировать генерального директора Моторики, если мы про средние цифры.
Источник
А для получения более подробной информации, пожалуйста, прошу связаться напрямую с Моторикой.
motorica или на сайте motorica.org
Fell-x27
То есть именно прямое управление пальцами протеза? Раньше было такое, что сокращением определенной мышцы просто переключались «режимы» или «хваты» руки. То есть, в памяти есть несколько готовых жестов, надо правильно «набрать» нужный. Если сейчас иначе, то это запредельно круто. Еще бы обратную связь придумать в виде, например, воздействия на культю, чтобы человек мог «ощущать» давление, оказываемое на пальцы, и с этим уже можно было бы почти полноценно жить.
Cord Автор
Спасибо за вопрос!
Пока принцип действия остается прежним.
До 14 жестов в протезе «Страдивари». Всякие фишки типа оплаты на терминалах, дисплей состояния (плюс интеграция с приложением).
Регулируемая скорость и сила схвата, пропорциональная сокращению мышц, что позволяет брать хрупкие предметы.
В общем, возможна достаточно тонкая настройка даже сейчас.
Обратная связь и индивидуальное, более сложное адаптивное поведение протеза — это, конечно, будет мегакруто.
Fell-x27
О, это уже неплохо. А есть ли исследования/наработки именно для прямого управления? Пусть даже инвазивными методами. Не обязательно «футуристичный чип в мозг». Что-то попроще. Имплантация каких-нибудь датчиков непосредственно рядом с нервами, ведущими к пальцевым мышцам, сохранившимся в предплечье?
В теории, в паре с тем же машинным обучением, это позволило бы отдавать протезу довольно сложные команды в реальном времени. При этом не нужно было бы искать некую универсальную конфигурацию, достаточно добиться получения N сигналов и их интенсивность/продолжительность — пользователь бы учился работе с протезом, а протез подстраивался бы под пользователя.
Cord Автор
Здравствуйте!
Да, видел наработки
mhealthcongress.ru/ru/article/cozdan-chuvstvitelniy-protez-ruki-s-kontrolem-otdelnih-paltsev-80974
Но это пока штучные сложные работы, как я понимаю