Большинство протезов на рынке работают на поверхностной электромиографии. У этого метода есть слабые места: сигнал зависит от контакта электродов с кожей, влажности и смещения датчиков, он неустойчив к помехам, а точность сложных движений и плавность траекторий ограничены. Задача разработки — повысить точность обработки сигналов в реальном времени и адаптацию под конкретного пользователя, улучшить обработку мышечных паттернов за счёт перехода к оптической миографии, усовершенствовать актуаторы и снизить себестоимость благодаря 3D-печати.
Изображение: Nano Banana
Ключевое отличие — магнитный разъём между кистью и культеприёмной гильзой. В корпусе гильзы размещены датчики тока и напряжения, главный микроконтроллер и многоспектральные фотоплетизмографические датчики, работающие в красном, зелёном и инфракрасном диапазонах. Они фиксируют изменения кровенаполнения и объёма тканей при активации мышц, давая стабильный сигнал независимо от контакта с кожей, загрязнений и влажности. Обработка идёт через нейросетевой модуль с алгоритмами фильтрации, классификации и подавления артефактов, включая фильтр Калмана и полосовые фильтры.
Изображение: Патент RU 2 873 200 C1
Приводы пальцев — независимые двухступенчатые актуаторы с двумя шаговыми двигателями с редуктором: первая ступень сгибает палец в пястно-фаланговом суставе, вторая — в межфаланговых. Микрошаговый режим обеспечивает плавность движений. Большой палец имеет две степени свободы и поддерживает точечный, силовой, латеральный и адаптивный захваты.
Питание завязано на литий-полимерный аккумулятор в сменном корпусе с магнитными контактами. OLED-дисплей показывает уровень заряда, состояние соединения и режим управления. Корпус печатается из полиамида PA12 методом DLP/LCD 3D-печати.
По замыслу авторов, протез даёт более точную интерпретацию биосигналов, высокое быстродействие, плавность движений и устойчивость к помехам. Число захватов можно увеличить, переобучив нейросеть под конкретного пользователя. Модульная конструкция упрощает замену узлов, а 3D-печать удешевляет производство, делая изделие доступнее без потери функциональности.
