Воронежский изобретатель создает уникальный 3D-печатный экзоскелет с применением нитинола
Воронежский изобретатель Андрей Синегуб занимается разработкой
экзоскелета на основе нитинола — сплава титана и никеля с эффектом запоминания формы. Разработка отечественных
реабилитационных экзоскелетов ведется весьма ограниченными
темпами. Наиболее известный проект под названием «ExoAtlet»
принадлежит сколковскому резиденту, компании «Экзороботикс».
Андрей считает, что его задумка выйдет дешевле, легче и практичнее аналогов. 
21-летний изобретатель окончил Воронежский государственный архитектурно-строительный университет. В прошлом году он представил свой проект на образовательном форуме «Территория смыслов на Клязьме» во Владимирской области, получив грант в размере 150 000 рублей, а в этом году вернулся с первыми наработками, выиграв еще 100 000 руб. Родной университет выделил изобретателю отдельное помещение, где разместилась его лаборатория. «Я вовсе не ученый, скорее исследователь. У меня нет никакой ученой степени. То, что меня интересует робототехника, я понял совсем недавно. С детства я занимался тяжелой атлетикой, а наука меня вообще мало интересовала. После школы особенно не задумывался, куда поступать. Моя мама — архитектор, так что выбор был однозначный — строительный университет», — рассказывает изобретатель.
На идею оригинального экзоскелета его натолкнул увиденный сюжет о нитиноле. «Эту идею с экзоскелетом я долго обдумывал. У нас в стране около 12 миллионов инвалидов, им сложно передвигаться. Тем
более пандусы у нас не так часто встречаются. Захотелось как-то
улучшить жизнь этих людей. Знакомые мне в прошлом году рассказали
про форум „Территория смыслов на Клязьме“. Я никогда на таких
форумах не был. Съездил на пятую смену, мне понравилось», —
рассказывает Андрей. «Я вообще не ожидал, что эта идея займет
второе место, да еще и грант дадут в 150 тысяч рублей. На форуме
я познакомился с двумя ребятами-колясочниками. Они были очень
заинтересованы в моей разработке». 
Первый грант ушел на покупку дорогостоящего нитинола, 3D-принтера, инструментов и радиодеталей. Закупленных материалов хватило на создание руки экзоскелета. Теперь изобретателю помогает команда из четырех человек: студент медицинской академии Никита Борискин, специалист по робототехнике и микроэлектронике Павел Овсянкин, промышленный дизайнер Дмитрий Царенко и секретарь проекта Ольга Матвевнина. «Один я мог бы всю жизнь возиться с экзоскелетом. Для такой разработки, конечно, нужны команда специалистов и финансирование. К концу 2017 года мы планируем создать модель экзоскелета целиком», — поясняет Андрей Синегуб.
В основе задумки лежит стремление использовать нитинол в качестве
искусственных мышц. Этот материал обладает способностью
запоминать форму и возвращаться к ней при повторном нагревании.
Для возврата в изначальную форму и просто комфортабельной
эксплуатации требуется эффективное охлаждение конструкции.
Существующий прототип руки уже демонстрирует способность
самостоятельно сгибаться в суставе при нагревании, а затем
разгибаться по мере остывания, но процесс занимает достаточно
продолжительное время. «Сейчас нужно ждать две-три минуты, пока
металл остынет, поэтому я занимаюсь разработкой системы
охлаждения. Еще нужно разработать систему управления, тогда
модель можно будет полноценно использовать как экзоскелет. Пока
она больше подходит в качестве тренажера для тренировки локтевого
и кистевого суставов», — поясняет Андрей. 
«Оценить эффективность такой схемы без дополнительной информации сложно, но тот факт, что Андрей увлекся конструированием и решил направить силы на решение социально-значимой проблемы, не может не радовать. Хорошо, что у молодежи есть возможность воплощать свои идеи в реальность и привлекать инвестиции для создания опытных и серийных образцов», — считает эксперт 3Dtoday, генеральный директор компании NISSA Digispace Олег Гогин.
Разработчик надеется, что конструкцию экзоскелета можно будет значительно удешевить за счет применения 3D-печатных компонентов. По предварительным подсчетам стоимость готового изделия составит порядка 300 000 рублей. Для сравнения, тот же «ЭкзоАтлет» оценивается примерно в полтора миллиона. Общий вес конструкции составит примерно 15 кг. Интересным отличием будет интеграция с инвалидными колясками: по задумке разработчика пользователь сможет передвигаться на коляске, подзаряжая аккумуляторы с помощью динамо-машин. Аккумуляторы на экзоскелете будут небольшими и легкими, рассчитанными на 15-20 минут работы — достаточно, чтобы самостоятельно сходить в магазин и вернуться к коляске.
По мнению эксперта портала 3Dtoday, генерального директора компании iGo3D Константина Захватова, стоимость станет не единственным преимуществом 3D-печатного экзоскелета: «При помощи 3D-печати можно не только минимизировать затраты на производство, но и индивидуализировать экзоскелет под каждого человека, нуждающегося в таком продукте. В целом, парень молодец: пришла идея, собрал команду, воплощает в жизнь. Это отличная задумка — помочь тем, кому сложно в этом мире».
Отдельные части конструкции можно будет использовать в качестве тренажеров для лечебной гимнастики. Конструкция будет модульной, что позволит отбирать для эксплуатации только необходимые компоненты — например, только искусственные приводы для ног. Команда продолжает работы над опытной версией, разрабатывая в том числе и программное обеспечение для полноценной версии аппарата, и надеется провести первые клинические испытания в следующем году.
Ранее об этом на СУН: sdelanounas.ru/blogs/80580/
Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.
