Проект студентки ОГУ имени И.С. Тургенева Дарины Жидковой по созданию бионической руки и умной системы диагностики для бионических протезов
Подведены итоги всероссийского конкурса «Студенческий стартап» Фонда содействия инновациям. В число победителей вошли 4 проекта Орловского государственного университета имени И.С. Тургенева, каждый из которых получит грант в размере 1 миллиона рублей на практическую реализацию.
Студентка 3-го курса лечебного факультета Медицинского института ОГУ имени И.С. Тургенева Дарина Жидкова в составе команды НОЦ ИТРОМ реализует научный проект по разработке программно-аппаратного комплекса, объединяющего бионическую руку с миоуправлением и модуль интеллектуальной диагностики узлов трения.
Разрабатываемый комплекс представляет собой синергию трёх ключевых элементов:
- Бионического протеза верхней конечности;
- Системы миоуправления;
- Модуля интеллектуальной диагностики узлов трения (трибоузлов).
Архитектура комплекса универсальна — элементы могут функционировать как единая экосистема или применяться отдельными модулями под конкретные задачи.
В основе системы управления лежит метод поверхностной электромиографии. Электроды, закреплённые на коже человека, считывают биоэлектрические потенциалы, возникающие при сокращении мышц предплечья. Полученные сигналы проходят через фильтры и обрабатываются специализированными алгоритмами, которые распознают паттерны мышечной активности и преобразуют их в управляющие команды для сервоприводов.
Научная работа над проектом тесно связана с образовательным процессом. В рамках Всероссийской программы «Сириус.Лето» команда проекта вместе со школьниками провела исследование паттернов движений для кисти протеза.
«Я провела полный цикл исследований по миографии: от подбора электродов и фильтрации сигналов до проверки алгоритмов распознавания. В ходе сравнительных тестов наш прототип показал точность, сопоставимую с сертифицированным медицинским оборудованием», — отмечает автор проекта Дарина Жидкова.
Уникальное преимущество разработки — наличие диагностического модуля. На основе анализа высокочастотных флуктуаций система контролирует состояние подвижных элементов (узлов трения) и выявляет дефекты на самых ранних стадиях.
Внезапный отказ высокотехнологичного протеза — это не только финансовый риск (стоимость таких устройств может достигать 10 млн рублей), но и высокий уровень стресса для пациента. Система ранней диагностики своевременно предупреждает о необходимости технического обслуживания, гарантируя безопасность и надёжность эксплуатации.
Интеллектуальный модуль диагностики обладает широким потенциалом коммерциализации:
- для контроля качества и целостности эндопротезов тазобедренных суставов на этапе производства в медицине,
- для мониторинга подвижных элементов производственных линий с целью предотвращения аварийных остановок, где стоимость часа простоя может составлять сотни тысяч рублей.
Проект реализуется на стыке медицины и инженерии. Научно-образовательный центр «Инновационные технические решения в области медицины» действует при кафедре приборостроения, метрологии и биомедицинской инженерии Инженерного факультета ОГУ имени И.С. Тургенева. Тесное сотрудничество специалистов обоих профилей позволяет учитывать как строго клинические требования к протезированию, так и технологические ограничения современного производства. Такой подход обеспечит создание продукта, полностью адаптированного под запросы практического здравоохранения и реального сектора экономики.
Еще больше информации о событиях, происходящих в Орловском государственном университете имени И.С.Тургенева можно узнать на официальных ресурсах университета:
