Конструкция протеза предполагает совместную согласованную работу нескольких элементов, расположенных в общем корпусе, имитирующем кисть руки. Ключевым элементом протеза является гидропривод, обеспечивающий управляемую подвижность кисти в целом и каждого пальца в отдельности. Протез оснащен электронной платой управления, создающей управляющие сигналы и принимающей сигналы от установленных датчиков ЭМГ и резистивных датчиков давления. Распределение гидравлического давления обеспечивается золотниковой системой клапанов. Давление в системе создается и поддерживается с помощью шестеренчатого насоса и гидроаккумулятора. Питание управляющей платы и насоса выполняет электрический аккумулятор емкостью 5000 mAh.
Для изготовления протеза используются современные технологии 3D-печати и металлообработки. Приемная гильза для протеза изготавливается индивидуально под травму пользователя. Преимущества от использования гидропривода - меньший вес и малые габариты в сравнении с аналогичными по мощности электрическими приводами. Конструкция протеза позволяет при выполнении хвата пользователю самому определять силу сжатия и скорость, а также почувствовать сопротивление, когда кисть упирается в предмет и не может продолжать сдавливание. Разрабатываемый протез предназначен для длительного ношения: пользователи могут писать, пользоваться ножом и вилкой, играть в теннис, зажигать спички, переносить груз и т.п.
Преимущества предлагаемого решения:
- высокая удельная мощность гидропривода (в 3-5 раз выше, чем у электрических);
- возможность бесступенчатого регулирования скорости выходного звена гидропривода;
- высокое быстродействие гидропривода;
- момент инерции гидромоторов в 5-10 раз меньше соответствующего момента инерции электродвигателя;
- высокий коэффициент усиления гидроусилителей по мощности;
- сравнительная простота осуществления технологических операций, а также возможность простого и надежного предохранения элементов гидропривода от перегрузок;
- гидропривод не создаёт паразитных вибраций, достаточно бесшумен.
ОЦЕНКА РЫНКА
Средняя цена за аналог протеза зарубежного производства составляет 1 000 000 руб., российского - 300 000 руб. Использование гидропривода собственной разработки позволит снизить цену на изделие и решить ряд проблем, связанных с сервоприводами: снижение вибраций, снижение шума от работы привода, увеличение в 3 раза времени автономной работы. В настоящее время реальная потребность на рынке РФ в протезах верхних конечностей составляет около 10 шт. в месяц.
ДОСТИЖЕНИЯ ПРОЕКТА
Победитель Всероссийского конкурса проектов в номинации «Социальное предпринимательство», проходившего в рамках форума «Алтай. Точки роста».
Участник форума «Сообщество-2018», г. Томск.
Финалист конкурса «Молодые, дерзкие, перспективные», Санкт-Петербург.
Победитель конкурса «Проекты Национальной технологической инициативы».
Для дальнейшей разработки проекта требуется 1 900 000 руб., в т.ч.:
покупка оборудования - 1 200 000 руб.;
покупка сырья для производства - 250 000 руб.;
доработка и исследования разработанного гидропривода, технологии крепления и управления протезом - 450 000 руб.
Телефон: +7 983 393-08-55
E-mail: alisa1289@yandex.ru
Капитанов
Александр Александрович
Аспирант Алтайского государственного университета
Гладыщук
Алиса Артемовна
Магистр АлтГТУ им. И. И. Ползунова
Нетолчин
Илья Андреевич
Магистр АлтГТУ им. И. И. Ползунова
Управление инновационного развития и кластерной политики Министерства экономического развития Алтайского края
Адрес: 656038, г. Барнаул, просп. Комсомольский, 118 Тел: 20-67-95 e-mail: innov@alregn.ru