Rússia na primeira competição de cyborg

Neste outono na Suíça, participei do Cybathlon, a primeira história humana da competição de ciborgues. Nas competições, usei a prótese biônica Stradivary da nossa equipe Motorika .



Kibatlon é outra fronteira tomada da revolução científica e tecnológica. Estou certo de que reconheceremos plenamente a importância fundamental deste evento em décadas em que a ciborgue (pessoas saudáveis ​​e pessoas com deficiência) atingirá um nível verdadeiramente fantástico.

O que é o Kibatlon e por que é necessário


No Kibatlon, pessoas com deficiência participam, usando equipamentos de reabilitação técnica de alta tecnologia (TSR), bem como os desenvolvedores desse mesmo TSR. A competição consiste em passar por uma pista de obstáculos na qual é necessário executar várias tarefas, principalmente de natureza doméstica. Por exemplo, usuários de próteses manuais precisam acender uma lâmpada e usuários de carrinhos elétricos - para subir as escadas.

Qual é o objetivo? Os organizadores coletam em um só lugar o melhor TCP e colocam seus usuários nas mesmas condições competitivas. Graças a isso, podemos ver com nossos próprios olhos que, por exemplo, a prótese atualmente é realmente a melhor das existentes. No Kibatlon, as ferramentas de reabilitação são comparadas cara a cara e truques de marketing ou belos videoclipes no YouTube não ajudam mais: seu produto mostra o resultado ou não. Observo que empresas de desenvolvimento multinacional conhecidas e pequenas startups com desenvolvimentos experimentais podem participar do Kibatlon.

Os vencedores recebem 2 medalhas. Um vai para a equipe de desenvolvimento, o segundo para o usuário (ou piloto). Assim como na Fórmula 1. Em geral, o primeiro Kibatlon pode ser comparado com as primeiras corridas de carros da história. Até agora, os resultados não são tão fantásticos, mas as perspectivas para esses desenvolvimentos são óbvias.

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Estou particularmente satisfeito por seis equipes da Rússia terem participado do primeiro Kibatlon. E, embora as equipes russas não tenham recebido prêmios, estou satisfeito com o fato de termos altas tecnologias no campo da reabilitação.

O primeiro Kibatlon foi realizado em 6 disciplinas: próteses de mão, próteses de pernas, exoesqueletos, carruagens elétricas, neurointerfaces e estimulação elétrica funcional.

Pernas protéticas


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Na disciplina de próteses de quadril, os pilotos tiveram que superar uma pista de obstáculos, imitando várias situações da vida, por exemplo, sentar e ficar em pé, pisar em um obstáculo e atravessar escadas e irregularidades.

12 pilotos participaram da corrida, e quatro deles representaram a Ossur, uma das principais desenvolvedoras e líder de mercado de longo prazo nesse segmento. Não é à toa que foram os pilotos da Ossur que ocuparam todo o pódio do prêmio.



É muito legal que o quarto lugar tenha sido conquistado pelo desenvolvimento russo - Dmitry Ignatov, com um joelho hidráulico da empresa Ortokosmos , não alcançou os três primeiros.

Exoesqueletos


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Exoesqueletos possibilitam que pessoas com membros inferiores paralisados ​​andem. No Kibatlon, os pilotos do exoesqueleto tinham que não apenas andar, mas manobrar entre obstáculos e subir escadas:



Na minha opinião, esta é a disciplina mais difícil para um piloto - mover-se fisicamente em um exoesqueleto. O mais rápido foi o exoesqueleto alemão da ReWalk. Nosso piloto participou da competição com o desenvolvimento da empresa nacional Neurobotics , mas, infelizmente, estava longe dos três primeiros finalistas.

Carruagens elétricas


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Outra disciplina interessante da competição é a corrida em cadeira de rodas elétrica. Os pilotos superam os mesmos modelados sob obstáculos reais - solavancos e inclinações artificiais, atravessam a “cobra”, chamam e descem as escadas. Um relatório detalhado sobre a competição nessa disciplina já foi publicado no GeekTimes.

12 equipes de todo o mundo participaram da disciplina, incluindo a empresa Novosibirsk, Caterwil. Os caras foram uma verdadeira descoberta para mim - eu não sabia que em algum lugar da Rússia a empresa produz carruagens todo-o-terreno tão legais.



O obstáculo mais sério na pista para cadeiras de rodas é, obviamente, as escadas. E os engenheiros da equipe resolveram esse problema de maneira diferente. Por exemplo, os assentos da Caterwil têm viagens com rodas e com esteira. Sobre rodas, a carruagem roda rapidamente e manobra bem, e nos trilhos supera os degraus. A propósito, os caras mostraram o maior resultado possível na pista, mas na classificação geral estavam apenas em quinto lugar, pois perderam no tempo. O suíço que terminou primeiro foi à pista quase 2 minutos mais rápido. Como você pergunta? O fato é que os suíços projetaram sua cadeira especificamente para o Kibatlon. Seu carrinho é afiado para superar os degraus de uma largura e altura específicas, mesmo que os organizadores prescrevam todas as informações sobre a pista, incluindo as dimensões das pistas e degraus, com antecedência.

Isso indica um dos problemas do Kibatlon - algumas empresas adaptam seu TCP especificamente para a tarefa da rota. Por um lado, não há nada de errado nisso, porque são competições e todos estão nas mesmas condições. Ninguém te incomoda em aprisionar, por exemplo, seu carrinho de criança em determinadas etapas. Afinal, são necessários meios de reabilitação para ajudar uma pessoa na vida real, e na vida todas as inclinações, inchaços e degraus de tamanhos diferentes. Os caras de Caterwil compareceram à competição com seu carrinho de série, o que é duplamente legal.

Espero que a prática de personalizar o TSR para competições não se justifique e no futuro a vitória de prótese / exoesqueleto / carro elétrico / neurointerace, o que será mais frio em condições de imprevisibilidade da rota.

Neurointerfaces (BCI - Brain - interface do computador)


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Competição entre usuários parcialmente paralisados ​​das neurointerfaces cérebro-computador. A tecnologia permite processar sinais elétricos do córtex cerebral, amplificá-los e transferi-los para um computador e, em seguida, usar os algoritmos de processamento para sincronizar com um dispositivo ou aplicativo. A competição é uma galeria de computadores , cujas ações do protagonista o piloto controla usando o "poder do pensamento". No total, o usuário dá 4 comandos - pular, atacar, pisar e empurrar. Cada equipe correspondia a um trailer específico no qual o jogador virtual estava se movendo.



Os dois primeiros lugares da corrida foram ocupados pelos suíços, pela Brain Tweakers. A Rússia em Kibatlon foi representada por outro desenvolvimento da empresa Neurobotics. A neurointerface doméstica reconhece até 8 comandos separados em tempo real; funciona em apenas 8 eletrodos monopolares.

Somente pilotos com lesão no pescoço podem participar da competição, pois nossa equipe foi notificada pouco antes do Kibatlon. Por esse motivo, um piloto adequado foi encontrado apenas 3 dias antes da partida para a Suíça. Mas os problemas não terminaram aí. Aqui está o que os próprios caras dizem:

, BCI. , , , . , . , — (162 ), , 115 .

, .. , . 7 5-8 . : , 131 5 BCI. 1-4 5-8 2 5 .

. , , ( – 8- ). , Cybathlon .

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A competição é uma corrida de bicicleta na qual participam pilotos com lesões na medula espinhal. A estimulação elétrica muscular permite aos usuários pedalar bicicletas. Essa é a única disciplina em que não foram apresentados desenvolvimentos domésticos, mas ouvi dizer que estudos semelhantes estão sendo realizados na Rússia.



O primeiro lugar por uma larga margem foi conquistado pelos americanos da Team Cleveland

Próteses de mão:





Usuários de braços protéticos competiam em várias atividades domésticas - movendo objetos de vários pesos e formas, parafusando uma lâmpada, abotoando botões e um zíper. Uma seção separada foi dedicada à preparação do café da manhã: era necessário abrir uma lata, cortar um pedaço de pão, etc. Em meu próprio nome, direi que as tarefas na pista foram compiladas com sabedoria; todas essas ações cotidianas não são realmente fáceis de executar usando a prótese.

Na competição, vimos muitas próteses incomuns. Aqui, por exemplo, está uma mão completamente louca dos japoneses:

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O terceiro lugar foi ocupado pela prótese osteointegrada (implantada). De fato, essa é uma prótese bioelétrica normal da Otto Bock, mas os sinais de controle são lidos por eletrodos implantados, e não de superfície:

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como escrevi no início, qualquer empresa com qualquer prótese, inclusive a de alta tecnologia, pode participar do Kibatlon. E assim aconteceu que um gancho de prótese de tração ganhou nesta disciplina.

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Sim, a tecnologia do século XIX acabou sendo melhor do que todas as caras mãos biônicas à la terminator. E este é um motivo sério para pensar. Aqui está o que Ilya Cech, diretor da Motoriki, pensa sobre isso:

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Na competição de mãos biônicas, foram anunciadas 12 equipes, incluindo duas de nossas empresas - “Kleiber Bionics” (com prótese Kleiber Solo) e “Motorika” (com prótese Stradivary). Mas, por razões técnicas, apenas 10 equipes foram para o início. Kibatlon é uma competição de tecnologia, e a tecnologia tem a capacidade de recusar. No Kibatlon, testemunhamos problemas com estimulação elétrica funcional, falha de carrinhos de bebê e exoesqueletos. Infelizmente, esse destino não passou e as empresas nacionais. Aqui está como Ivan Krechetov, chefe da Klaiber, descreve o que aconteceu:

Por razões técnicas, nossa equipe (Kleiber Bionics LLC) teve que se retirar da competição.

. Kleiber Solo ( 0.24(!) , ~200 ; , , , ). Rev A. , - 0.8 1.8, , , . ( 1.0 1.5 ) . 8 (!) ( 4 , 2 ). , Rev B. , 11 .

-, , Rev A. , , , . ( , , ), , , ( ) SMD , , , .

, . , - , — . , . , , (Rev B.) 1.35 0.95 . Rev D. ( Rev C. ).

A história da versão kibatlon da prótese Stradivary também começa no final do verão de 2016, quando foi decidido alterar o sistema “5 dedos - 5 acionamentos” (à la Bebionic) para um ponteiro de 3 acionamentos (1 acionamento no polegar, 1 no índice e meio e 1 mais - no dedo sem nome e no dedo mínimo). O software para gerenciar o Stradivary foi desenvolvido pela empresa de Moscou Bitronicslab.

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No início de setembro, os motores necessários foram encomendados ao Canadá, mas devido a um erro nos documentos e à subsequente monstruosa burocracia burocrática, as unidades ficaram presas na estância aduaneira de Vnukovo por quase 2 meses. Portanto, as unidades adequadas foram compradas por nós em Munique apenas um dia antes da competição. Naturalmente, não havia tempo suficiente para testar e praticar e, como resultado, a prótese e a pista falharam e eu consegui concluir apenas uma das seis tarefas:

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Obviamente, contamos com um resultado melhor, mas não estamos chateados - nossos rivais eram as maiores empresas que investiam milhões de dólares em seus desenvolvimentos. Algum dia seremos capazes de competir com eles.

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Competição na Rússia. Cybathletics


Agora, temos a ideia de realizar competições semelhantes na Rússia. Em agosto, já realizamos uma mini-competição no VDNKh :

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a propósito, levamos o vencedor dessas competições conosco para Zurique no Kibatlon.

Em 2017, planejamos organizar um evento verdadeiramente importante. Nossas competições serão acessíveis a um grande número de pessoas com deficiência (incluindo crianças). E quanto mais desenvolvedores participarem deles, melhores (e finalmente mais acessíveis) as ferramentas de reabilitação se tornarão para os usuários russos. Peço a todos os engenheiros e desenvolvedores, bem como usuários de vários TCPs, que se juntem a esse empreendimento. A esse respeito, a pesquisa:

Source: https://habr.com/ru/post/pt400343/


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