Ten wynalazek może pomóc setkom osób. Naukowcy z Wrocławia pracują nad bioniczną protezą ręki
Kilkuosobowy zespół naukowców z Politechniki Wrocławskiej skonstruował bioniczną protezę ręki. Pracą kierował dr inż. Andrzej Wołczowski z Wydziału Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów, a na cały projekt o nazwie "Zręczna, bioniczna proteza dłoni" pozyskano grant z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Wszystko realizowane jest w Centrum Innowacji i Biznesu Politechniki Wrocławskiej.
Zaawansowana technologicznie proteza jest przeznaczona dla osób, którym amputowano przedramię.
- W takich amputacjach pozostaje zwykle część mięśni, które możemy wykorzystać bezpośrednio do sterowania protezą
powiedział dr inż. Andrzej Wołczowski, w rozmowie z PAP.
Proteza składa się z trzech części. Najbardziej zawansowana technologicznie jest dłoń, a kolejne części to przedramię i część ramienna.
- Zastosowaliśmy też napędzaną ortezę łokcia, ponieważ dźwiganie dużego ciężaru na samym kikucie ramienia jest kłopotliwe
dodał dr Wołczowski, który sam ma amputowaną rękę powyżej łokcia, w rozmowie z PAP.
Proteza jest bioniczna, co oznacza, że poruszana jest impulsami pochodzącymi z mięśni kikuta amputowanej kończyny. Za to sygnały z ciała człowieka są wykorzystywane do uczenia programu rozpoznającego te sygnały i w konsekwencji urządzenie jest w stanie przełożyć te sygnały na ruch.
Co więcej, w opuszkach palców sztucznej dłoni zainstalowano sensory, które pozwalają określić siłę nacisku i poczuć kontakt z dotykanym obiektem.
- Przez to proteza dopasowuje sam chwyt w jego końcowej fazie do chwytanego obiektu. Na przykład człowiek zadaje rozkaz chwyć kulę, ale ta kula może być większa lub mniejsza i te sztuczne palce to wyczuwają
opisał dr Wołczowski, w rozmowie z portalem.
Naukowcy chcą również zainstalować w protezie urządzenia wibracyjne, dzięki którym człowiek używający jej, będzie czuł dotykaną rzecz. Dr inż. Paweł Trajdos z Wydziału Informatyki i Telekomunikacji podkreślił też, że urządzenie może uczyć się i doskonalić swoje ruchy.
- Każda osoba jest inna i to dotyczy też sygnałów generowanych przez ciało. U osób z amputacją te różnice są jeszcze większe, w zależności od tego, jaki to jest stopień amputacji - i jak po niej ułożą się mięśnie na kikucie
powiedział naukowiec, w rozmowie z portalem.
Dr Tajdos wyjaśnił również, że użytkownik protezy, poprzez sygnały wysyłane z mięśni, "daje" urządzeniu informacje o wzorcach ruchu. Jest to pewnego rodzaju materiał treningowy dla systemu, przy czym im mamy więcej danych z sygnałów wysyłanych przez ciało, tym lepsza będzie jakość rozpoznawania ruchu. Użytkownik musi zatem ćwiczyć z protezą, aby nauczyć ją pewnych ruchów. Naukowiec dodał, że zachodzi tu też sprzężenie zwrotne i klasyfikator umieszczony w protezie uczy użytkownika inaczej generować swoje wzorce skurczów mięśni.
Cały projekt ma się zakończyć w 2025 roku. W efekcie opracowane zostaną trzy spersonalizowane protezy. Naukowcy szukają już osób z amputowanymi kończynami górnymi do udziału w testowaniu prototypów. Dodatkowo, wybrane osoby uzyskają te protezy na własność.
W skład zespołu, którym kieruje dr inż. Andrzej Wołczowski, wchodzą:
- badacze z Wydziału Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów Fotoniki i Mikrosystemów PWr:
- prof. dr hab. inż. Marek Kurzyński;
- dr inż. Michał Błędowski;
- dr inż. Janusz Jakubiak;
- dr inż. Jerzy Witkowski;
- dr inż. Andrzej Grobelny.
- dr inż. Paweł Trajdos z Wydziału Informatyki i Telekomunikacji PWr;
- dr inż. Marcin Pawlak z Wydziału Elektrycznego;
- dr inż. Mariusz Opałka z Wydziału Mechanicznego.
