Что собой представляют и как работают бионические протезы
Бионические протезы – это один из самых современных видов искусственных аналогов утраченных конечностей, позволяющих восстановить их функции.
Бионические протезы, в отличие от косметических, не только создают видимость наличия конечности, но и позволяют выполнять действия, привычные для здоровой части тела.
Люди с бионическими протезами рук могут рисовать, шить, держать смартфон, столовые приборы.
Бионические протезы ног позволяют свободно передвигаться по лестницам, крутить педали, бегать и прыгать.
Принцип работы инновационных протезов основан на считывании импульса от сохранившихся мышечных тканей конечности.
Для корректного считывания передаваемого электрического потенциала устройства оснащаются претензионными миоэлектрическим датчиками, состоящими из высокочувствительных электродов.
Ядром всего процесса является микропроцессор, который принимает и считывает информацию с датчиков, после чего отдает команды моторчикам – двигателям активных элементов искусственных конечностей. Весь процесс занимает доли секунды.
Разработка протезов: история и современность
Предком бионического протеза является механическая «железная рука», разработанная в 16 веке. Она имитировала внешний вид конечности и позволяла сгибать пальцы. Работала она за счет нажатия на кнопку и позволяла брать крупные предметы.
Позже протезы развивались по направлению повышения функциональности. Они оснащались дополнительными устройствами, такими как крюки.
До конца 20 века протезы работали за счет системы тяг. Лишь в начале 21 века они стали представлять собой электронно-механические аппараты, которые управляются за счет считывания импульсов.
Серийный выпуск бионических протезов начался в 2007 году.
Современные протезы становятся не только легче и функциональнее, но и комфортнее в использовании.
Производители стали уделять повышенное внимание улучшению плавности движения компонентов, обеспечению длительной работы без необходимости обслуживания узлов.
Во многом повысить комфортность и доступность бионических протезов помогают антифрикционные твердосмазочные покрытия. В России их производит компания «Моденжи».
Покрытия снижают трение и износ сопряженных компонентов бионических протезов, за счет чего повышается срок их службы.
Благодаря сухой текстуре они не пачкают одежду пользователей. Кроме того, покрытия после отверждения не испаряются и не выделяют токсичных веществ, не оказывая негативного воздействия на здоровье пациента.
Например, на зубчатые передачи приводов бионических протезов наносят покрытие MODENGY 1014. Оно снижает трение, обеспечивает защиту от коррозии, не нуждается в обновлении на протяжении всего срока службы протезов.
Современные роботы-протезы: инновационные разработки
Наиболее современными являются многосхватные протезы рук. В отличие от односхватных, имеющих один мотор и осуществляющих только функцию смыкания и размыкания кисти, многосхватные устройства имеют пять моторчиков, благодаря чему удается двигать каждый искусственный палец по отдельности. Количество воспроизводимых жестов зависит от вида процессора протеза, а также индивидуальных пожеланий заказчика.
Инновационные роботы-протезы оснащаются большим количеством электроники, позволяющей им подключаться к сетям wi-fi, управлять умными устройствами и оплачивать покупки через специальные модули.
Современные бионические протезы становятся заменой смарт-часов, фитнес-трекеров и даже смартфонов.
Область применения бионических протезов уже не ограничивается заменой лишь утраченных конечностей. Ученые разработали бионические протезы глаз, способные заменять клетки сетчатки.