Догнать Терминатора

Фильм «Терминатор», вышедший в 1984 году, стал культовым, а робот, неотличимый от человека, потрясал воображение. И потрясает до сих пор. Сегодняшние технологии ещё не достигли того фантастического уровня, чтобы в совершенстве имитировать человеческие движения, например, руки. Но стараются. Свой вклад делает и калужанин Нарек Унанян.

Протез с интеллектом

Нарек Унанян, ставший победителем городской премии «Человек года-2020» в сфере технологий и инноваций, давно идет к выбранной цели. С проектом бионического протеза кисти руки он завоевал грант «УМНИКа» еще в 2017 г. В то время, окончив Бауманский, он работал программистом на заводе «Фольксваген» и учился в аспирантуре Института проблем управления в Москве под руководством Алексея Анатольевича Белова. Предстоящей осенью должна состояться предзащита его диссертации, посвященной интеллектуальному управлению биопротезом.

«Био» означает, что протез управляется импульсами от мышц – даже если у человека утрачена конечность, датчик может уловить нервные импульсы и определить мышечную активность. На протезе шесть таких чувствительных датчиков и шесть электроприводов, обеспечивающих подвижность кисти. И главный элемент – микропроцессор, запрограммированный с использованием нейросетей для анализа импульсов и подачи сигналов к движению.

Чтобы разобраться, как движется живая рука, изобретатель взялся за учебники, далекие от технических наук, – ему пришлось познакомиться с физиологией человека и устройством нервной системы. Оказывается, шевельнуть одним пальцем – пока эта задача недоступна даже самым лучшим протезам, они могут выполнять только захват сразу несколькими пальцами.

– В нашей стране у меня двое конкурентов, – рассказывает Нарек. – Одна компания выпускает биопротезы, имеющие три захвата, к примеру, чтобы взять стакан, взять ручку или сжать полностью пальцы. Цена более миллиона рублей. Протезы второй компании имеют до шести захватов, а цена примерно полтора миллиона. Эти протезы можно обтянуть силиконом, очень похожим на человеческую кожу. Есть еще более продвинутые протезы, зарубежные – американские, итальянские, французские. Они выполняют до 14 захватов, но и цена у них от полутора до пяти и более миллионов рублей.

Карьера на «Фольксвагене»

Нарек начал стажироваться здесь еще студентом первого курса, а отбирали претендентов взыскательно! Кроме успехов в учебе помогло знание английского и немецкого языков. С тех пор, то есть уже 10 лет, трудится на «Фольксвагене», последние шесть лет работает на полную ставку:

– К моим научным исследованиям и учебе в аспирантуре руководство завода относится очень лояльно, мне всегда идут навстречу, если требуется куда-то уехать по делам. Особенно помогает Андрей Михайлович Колодиенко, начальник нашего отдела. С 2017 года я ощутимо продвинулся: начинал механиком на линии моторного производства, затем на этой же линии был программистом, через два года стал инженером-электроником, теперь занимаюсь адаптацией и обучением сотрудников – в основном электроников, программистов, частично – механиков по сложным кинематическим системам.

Почему протез ноги сложнее

– Если протез руки не слушается и человек уронит и разобьет, скажем, стакан, то ничего страшного не будет, – объясняет Нарек. – Но когда не сработает нога, падение может привести к серьезным последствиям. Поэтому, хотя механическая часть протеза ноги проще, его система управления намного сложнее и ответственнее. Но и с рукой много трудностей, в том числе финансовых – существенную часть исследований приходится вести на свои средства. И пандемия сказалась, затормозив работу на целый год, – потребовались импортные запчасти, а границы были закрыты.

Единомышленники

Нарек работает не один, а с верными соратниками, молодыми калужанами-бауманцами. Екатерина Меньшова – мехатроник, помогает в организационных вопросах и оформлении договоров. Никита Логинов занимается схемотехникой, программированием, а также патентованием. Размик Унанян – брат Нарека – отвечает за сайты и размещение информации. Чтобы продвигать проект, команда сейчас создает свою компанию.

Для дальнейшей работы нужен крупный спонсор, и недавно ради хорошей презентации был собран хороший действующий прототип. В теоретической части тоже есть значительные достижения – в прошедшем году Нарек участвовал в международных и российских онлайн-конференциях по системам управления, делал публикации в научных журналах и подал три патентные заявки: на алгоритм распознавания мышечной активности, на конструкцию пальца и на плату управления бионическим протезом.

– Сейчас я вешаю датчики на себя и проверяю, как действуют отдельные узлы. Думаю, что к концу следующего года у нас будет готов полностью работающий образец. А когда закончим руку, займемся протезом ноги! – рассказал молодой ученый.