Мягкая пневматическая экзоперчатка восстанавливает хватку параличеванных рук

Революционное решение для реабилитации

Инженеры Технического университета Мюнхена (TUM) в сотрудничестве с Реабилитационным центром Passauer Wolf разработали мягкий экзоскелет для кисти, способный возвращать функцию захвата людям с тяжелыми нарушениями движений руки.

Разработка представляет собой легкую текстильную перчатку с встроенными надувными воздушными камерами, которые помогают сгибать и разгибать пальцы, фиксировать и поворачивать запястье. В отличие от традиционных роботизированных протезов, новое устройство работает на пневматике и обходится значительно дешевле.

Технология управления

Управление экзоперчаткой основано на поверхностной электромиографии: датчики на предплечье регистрируют слабые электрические сигналы мышц, а алгоритм машинного обучения определяет намерение человека совершить хват с точностью до 97%.

Система состоит из 13 пневматических приводов, контролирующих давление в воздушных камерах вдоль ладони. Это позволяет независимо управлять отдельными пальцами, включая большой палец — важный элемент для различных типов хвата. Встроенные датчики движения дополнительно отслеживают перемещение предметов, предотвращая их случайные падения.

Практические испытания

Эксперименты проводились совместно с пациентом с боковым амиотрофическим склерозом (БАС), у которого сохранялась лишь ограниченная подвижность в первом суставе большого пальца. В результате тестирования система успешно распознавала намерение захвата в 90% случаев.

По словам профессора Тобиаса Вэхтера, невролога из клиники Пассауэр Вольф, участник впервые за четыре года смог взять вилку и манипулировать небольшими блоками. Пяти минут тренировки в простой видеоигре значительно улучшили точность движений.

Перспективы применения

Экзоперчатка может помочь людям с вялым параличом, включая пациентов с повреждением периферических нервов после аварий на мотоциклах или велосипедах, а также с полинейропатией. Мягкая тканевая конструкция и недорогие материалы делают технологию доступнее традиционных роботизированных реабилитационных устройств.

Разработчики видят в своем решении шаг к повышению самостоятельности людей с нарушениями моторики рук, позволяя им самостоятельно обслуживаться в быту: брать предметы, держать чашки, тарелки и столовые приборы.