Исследователи разрабатывают протез для естественной походки
Ходьба – дело непростое. Это знает каждый малыш. Большинство протезов очень помогают людям, потерявшим ноги, восстановить мобильность. Но всё-таки привыкание длится некоторое время, и человек не сразу начинает ходить привычной походкой. И в результате больше половины людей с ампутацией просто-напростопадают, а из них две трети - старше 65 лет. Значительный шаг к решению данной проблемы предприняли ученые из клиники Майо (США) совместно с исследователями из Мичиганского технологического университета. Они создают бионический протез ноги, который поможет людям с ограниченными возможностями получить во время ходьбы и прогулок ощущения, близкие к настоящим.
Секрет кроется в лодыжке. Доцент кафедры машиностроения и инженерной механики Мо Растгаар (Mo Rastgaar) и аспирант Эвандро Фиканья (Evandro Ficanha) работают над управляемым микропроцессором, который создаст естественный диапазон движений этого крайне сложного сустава. На нижней части компьютеризированных протезов установлены чувствительные к давлению датчики, которые определяют, каким образом ходит инвалид. Датчики мгновенно посылают сигналы на микропроцессор, который в свою очередь регулирует протез для более естественной походки.
Растгаар и Фиканья разработали голеностопный сустав, который может перемещаться по двум осям, поворачиваться в две стороны, а также поднимать палец вверх и вниз. Систему управления они переместили вверх от протеза с помощью кабеля. Это облегчает сам протез, что делает его гораздо более удобным и простым в использовании. Кабель похож на те, которые используются в производстве велосипедных тормозов. Он работает от блока управления и может повернуть ногу практически в любом направлении. В рамках своего исследования группа спроектировала и построила большую круглую беговую дорожку, на которой протез «гуляет» по кругу. Во время проведения тестов протез мог копировать манеру ходьбы человека.
Кентон Р. Кауфман (Kenton R. Kaufman), директор лаборатории биомеханики и анализа движений в клинике Майо (Рочестер, штат Миннесота), сотрудничает с исследователями в доработке протеза, чтобы сделать его доступным для людей с ампутированными конечностями, особенно для раненых военных.
Исследователи рассчитывают начать доработку их конструкции в клинике Майо летом 2014 года. Они представят научную статью о своем изобретении под названием: «Углы лодыжки во время поворотов и прямой ходьбы: основы для проектирования управляемого голеностопного протеза», на Конференции the 2013 ASME Dynamic Systems and Control Conference 2013, которая состоится 21 октября - 23 в Стэнфордском университете.
По материалам пресс-релиза Мичиганского технологического университета.
Анастасия Полянская nauka21vek.ru