В Университете Иннополис создают робототехнические системы на основе скручивания нитей для физической помощи человеку

Специалисты Лаборатории мехатроники, управления и прототипирования Университета Иннополис выиграли 1,5 миллиона рублей в конкурсе РФФИ и Лондонского королевского общества на лучшие научные проекты фундаментальных исследований.

Разработчики Центра компетенций НТИ по направлению «Технологии компонентов робототехники и мехатроники» на базе Университета Иннополис, в которую входит лаборатория, предложили создать робототехнические устройства с приводами на основе скручивания нитей — несколько тонких тросов сокращаются, закручиваясь от электрического двигателя. В отличие от аналогов такие приводы энергоэффективны, имеют простую конструкцию, а также могут быть расположены на расстоянии от точки действия. Этот же метод передачи движения исследователи российского ИТ-вуза уже представляли в другом совместном конкурсе РФФИ с ведущим университетом Южной Кореи KAIST, где доказали, что грузоподъёмность систем на приводах данного типа выше аналогов.

Учёные Университета Иннополис совместно с коллегами из Лондонского Университета Королевы Марии намерены разработать робототехническую систему, человеко-машинный интерфейс, систему управления и привод на основе скручивания нитей для физической помощи человеку в работе на производстве, переносе тяжестей, для функциональной реабилитации конечностей после инсульта. Сначала робототехники создадут простые устройства-компоненты такие, как джойстики. Изучив данные, команда проекта сможет перейти к разработке более сложных устройств — роботизированных экзоскелетов.

«Такие разработки станут помощниками работников в промышленности, логистике, транспортировке, сельском хозяйстве. Это сейчас востребовано, потому что падает привлекательность физического труда и повышаются требования к качеству и количеству выпускаемой продукции. Другая значительная категория населения — пожилые люди и люди с нарушениями опорно-двигательного аппарата, которым нужна помощь в повседневной жизни: приём пищи, подъём по ступенькам, перенос предметов и обеспечение мобильности. Долговременным решением данной проблемы станет использование носимых роботизированных систем, способных реагировать на команды человека и помогать ему в решении необходимых задач», — объясняет Игорь Гапонов, руководитель Лаборатории мехатроники, управления и прототипирования.

По словам разработчиков, они первыми в мире получат результаты исследования нервно-мышечной активности человека во время взаимодействия с устройствами на основе приводов на скручивании нитей, а конструкция синтезированных устройств будет оптимизирована с учетом полученных данных. Таким образом, результаты работы окажут прямое влияние на развитие областей ассистирующей и реабилитационной робототехники и человеко-машинного взаимодействия.

«Также стоит отметить, что в такой тесной работе человека с роботом наш принцип скручивания нерастяжимых нитей является плюсом — такие приводы энергетически эффективнее и безопаснее для человека. А механизмы с такими приводами способны развивать достаточную скорость движения и усилия в ответ на активацию человеческих мышц», — добавил Игорь Гапонов.