Для развития инновационных технологий необходимы нестандартные идеи и свежие взгляды на привычные вещи, ведь только это способно значительно облегчить жизнь. А такие идеи рождают молодые и амбициозные деятели науки, и государство их поддерживает. Одна из новейших технологий - прототип "мягкого" экзоскелета - была разработана инженерами предприятий Ростеха - братьями Максимом и Иваном Скоковыми. Конструкция позволяет врачам-стоматологам без вреда для собственного организма проводить длительные операции. Корреспондент портала "Будущее России. Национальные проекты", оператором которого является информационное агентство ТАСС, выяснил, как устроен экзоскелет, в чем его преимущества и каковы перспективы развития этого направления в России.

Талантливый человек талантлив во всем

Идея создания прототипа "мягкого" экзоскелета для стоматологов принадлежит братьям Скоковым, которые, хотя и работают в разных кластерах одной корпорации, тем не менее, сотрудничают по многим проектам.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:

21.АПР., 12:22

Ученые из Петербурга разработали макет топливного элемента на основе водорослей Ученые из Петербурга разработали макет топливного элемента на основе водорослей

Старший из братьев - заместитель генерального директора по специальным платформам АО "РТ - Доверенные платформы РК" Максим Скоков - на протяжении всей своей научно-технической карьеры занимался разработкой робототехнических систем и комплексов, а в 2017 году заинтересовался экзоскелетами. Поначалу он специализировался на разработках для вооруженных сил, а теперь переключился и на промышленный сектор.

Другой разработчик - руководитель группы стратегического планирования АО "ЦНИИ ЭИСУ" (входит в ГК "Ростех") по развитию робототехники 30-летний Иван Скоков - младше брата всего на пять лет. Финансист по образованию, он работал в полевых учреждениях Банка России, но затем по примеру Максима проникся идеей экзоскелетов, решил заняться их разработкой и теперь продвигает эту идею. С помощью разработки ученый надеется облегчить работу не только врачам, но и представителям других профессий.

Разработка прототипа "мягкого" экзоскелета появилась как ответ на просьбу практикующего хирурга-стоматолога: специфика работы в этой области такова, что врач долго находится практически в неподвижном состоянии, что увеличивает нагрузку на опорно-двигательный аппарат.

Перед началом работы конструкторы изучили рынок и провели ряд опросов среди врачей. Результаты показали, что большинство жалуется на проблемы со спиной, поясницей, шеей и руками.

"Мы общались с действующими стоматологами", - рассказывает Иван Скоков. По его словам, в России более 76 тыс. врачей-стоматологов, и многие из них готовы сотрудничать в проведении дальнейших медико-биологических испытаний.

Экзоскелет для управления роботом Станислав Красильников/ТАСС

Скафандр для врача

"Экзоскелет - это устройство, которое позволяет человеку в различных сферах деятельности повысить свою выносливость, силу, защищенность или восстановить утраченные физические возможности", - объясняет Максим Скоков.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:

20.АПР., 12:08

Ученые в Петербурге разработали хирургические нити, снижающие риск рецидива рака Ученые в Петербурге разработали хирургические нити, снижающие риск рецидива рака

Вид экзоскелета зависит от целей, которые перед ним ставятся. "То есть потенциально экзоскелет решает много задач - от подъема тяжелых грузов на предприятиях до облегчения работы в медицине", - уточняет специалист.

Исходя из этого, выбираются нужные материалы. Например, для промышленных экзоскелетов нужны более тяжелые материалы, поскольку основная их задача - помощь с поднятием большого веса. Жесткий каркас оснащается системой приводов (механизмами, которые дополняют мышечную силу человека) и повышает физические возможности, но при этом снижает подвижность и скорость передвижения.

Стоматологам же важно удерживать собственный вес, а не поднимать дополнительный груз, и поэтому материалы используются легкие. "Для "мягких" экзоскелетов используется композитный материал - это легкий материал, который имеет необходимые свойства", - рассказывает Иван Скоков.

Поэтому экзоскелет для врачей выглядит как внешний каркас или скафандр, который не видно под медицинским халатом. Основной модуль помогает разгрузить спину и поясницу. Он держит позвоночник, то есть фиксирует корпус тела так, чтобы вся нагрузка переходила на ноги и далее на стул. Это позволит врачам длительное время работать с пациентами без вреда для собственного здоровья.

Модуль для рук фиксирует нужное положение предплечья, не мешая при этом свободным движениям рук, что особенно важно в работе стоматолога.

Третий модуль - для шеи. Стоматологи часто используют осветительные приборы, чей вес достигает одного килограмма. В неподвижном положении на протяжении продолжительного времени шея устает, и модуль позволяет компенсировать нагрузку.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:

20.АПР., 13:55

Ученые из России и США создали Ученые из России и США создали "магнитные" наночастицы для лечения инсультов

Скоков-старший разъясняет, что задача разгрузочного экзоскелета "состоит просто в поддержании тела оператора в вынужденной позе при проведении медицинских работ, то есть в длительном удержании собственного веса в неудобном положении".

Медико-биологические испытания и новые рынки

Экзоскелеты на сегодняшний день находятся на стадии разработки, и впереди их ждут медико-биологические испытания, ведь оценить нужно не только эффективность разработки, но и последствия ее использования.

"Вопрос биомеханики заключается в анализе того, что будет через месяц такой эксплуатации, то есть как поведет себя организм при длительном использовании экзоскелета. Этим вопросом занимается сейчас институт медицины и охраны труда - они разрабатывают ГОСТы. На сегодняшний день есть два ГОСТа, которые должны быть доработаны до 2021 года. В них экзоскелеты будут квалифицированы как средства индивидуальной защиты, и они (эксперты. - прим. ред.) должны будут сформулировать и записать правила разработки и применения наших конструкций", - поясняет Максим Скоков.

Разработчики проекта Иван и Максим Скоковы, в центре - Андрей Бартименко, руководитель проекта «Вектор» академии Ростех Архив разработчиков проекта

После медико-биологических испытаний и выхода продукта на рынок инженеры планируют найти новых потребителей, а ведь их, как выяснилось, немало. Сегодня эта проблема наиболее актуальна для стоматологов, но многие другие медики также испытывают при работе дискомфорт.

К конструкторам поступают обращения от представителей и других, не связанных с медициной профессий, например от визажистов. Они тоже, работая с клиентами, наклоняются вперед и длительное время находятся в неудобном положении, к концу рабочего дня жалуясь на боли в пояснице.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:

18.АПР., 12:19

Ученые из Оренбурга создали новые принципы автоматизированного проектирования авиатехники Ученые из Оренбурга создали новые принципы автоматизированного проектирования авиатехники

"Так что рынок вполне актуален, и проблема актуальна для многих профессий", - отмечает младший Скоков.

Опыт зарубежных коллег демонстрирует интенсивный рост рынка. "Если оценивать продажи с 2015 года по сегодняшний день, то рост наблюдается в два раза, и прогнозы там тоже колоссальные, - рассказывает старший из братьев. - Автомобильные конвейеры сейчас активно внедряют эти технологии. Например, такие гиганты, как Ford, Audi, Hyundai, массово эксплуатируют пилотные проекты".

В России рынок экзоскелетов пока свободен и очень перспективен. Вопрос лишь в том, кто первым сможет предложить этот продукт по доступной цене.

Дарья Яркова