Биомедицинские инженеры Реабилитационного института Чикаго совершили настоящий прорыв в протезировании. Им удалось создать искусственную ногу, реагирующую на мозговые импульсы точно так же, как и настоящая живая конечность.

На прошлой неделе 32-летний американец Зак Воутер, потерявший колено и нижнюю часть ноги в 2009 г. в результате мотоциклетной аварии, стал первым в мире человеком с роботизированной конечностью, управляемой одной лишь силой мысли.



До сих пор самые продвинутые протезы требовали удаленных устройств контроля, таких как джойстик или Bluetooth-наушники. Их движения были медленнее, чем у живых конечностей.

Зак Воутер, как видно на видео ниже, перемещается по городу без задержек со скоростью среднестатистического пешехода. Чтобы перестроить роботизированную ногу от хождения по ровным поверхностям к подъему по лестницам, ему достаточно просто подумать об этом и представить, что он управляет утраченной ногой.

Контроль над роботизированной конечностью осуществляется при помощи электромиографии — электрических сигналов, производимых мышцами. Электроды приживляются к девяти различным мышцам в бедренной части ноги и действуют как антенны, принимая электрические сигналы, посылаемые нервами в мышцах.

Компьютерные программы распознают эти сигналы и запускают соответствующие электродвигатели, заставляя ногу согнуться в колене или голеностопном суставе. Часть информации, необходимой для правильного выполнения движения, поступает от механических сенсоров на искусственной конечности — акселерометров и датчиков уровня

Чикагским инженерам удалось сократить в новом устройстве коэффициент ошибок, включая риски падения, до 1,8%, по сравнению с 12,9% у стандартных роботизированных искусственных ног.

«Созданная бионическая нога — невероятно интеллектуальное инженерное изобретение. Она обучается выполнять действия, беспрецедентные для любого человека с ампутированной конечностью, такие как плавный переход из процесса сидения к ходьбе, подъему и спуску по ступенькам и наклонным поверхностям», — комментирует свою разработку Леви Хагрув, возглавляющий команду биомедицинских инженеров Реабилитационного института Чикаго.

Грант в размере $8 млн. на разработку бионического протеза выделили вооруженные силы США. Запуск роботизированных ног в массовое производство ожидается в течение 3-5 лет.

В США около миллиона человек живут с ампутированными конечностями. Однако установить роботизированные протезы смогут не все желающие инвалиды, а лишь чуть более 1200 военнослужащих, лишившихся ног недавно в Ираке или Афганистане.
Проблема в том, что нервные окончания после операций утрачивают свою функциональность. Чтобы этого не произошло, их нужно вовремя перенаправить на здоровые ткани тела. При ампутации ноги, хирург должен прикрепить нервные окончания к бедру, чтобы они взаимодействовали с роботизированным протезом.

В настоящее время протезы ноги стоят несколько тысяч долларов. Цена продвинутого роботизированного устройства может достигать $100 тыс. По какой стоимости поступят в продажу бионические протезы, контролируемые силой мысли, на данном этапе инженеры предсказать не берутся. Впереди предстоит еще долгая работа по расширению функций устройства, которое пока еще не позволяет владельцу ни бегать, ни прыгать.

«Ценность, которую наши протезы обеспечат пациентам, неизмерима. Мы чувствуем, что сможем устранить подавляющее большинство критичных с точки зрения безопасности ошибок. Пока что мы не можем прогнозировать, как эти устройства смогут обогатить повседневную жизнь инвалидов, но мы совершаем фантастический прогресс», — заверил Леви Хагрув.

Четверногий робот компании Boston Dynamics стал еще впечатляющее. Ему добавили еще одну конечность, которая может захватывать предметы и швырять их на достаточно большое расстояние.

Принцип швыряния предметов роботом, напоминает технику метания молота атлетами. Робот весом около 100 кг, распределяет свою массу по примеру атлетов. Сила ног и тела передается метательному снаряду.

Метание предметов отнюдь не единственная способность Робо-пса. Big Dog может двигаться по пересеченной местности со скоростью 6 км/ч, взбираться на крутые склоны, а так же удерживать равновесие на нестабильных поверхностях, как лед, грязь и насыпи из камней.

2 сентября в польском городе Кельце стартовала международная выставка оборонной промышленности MSPO 2013. Однако одна из главных новинок этого мероприятия была показана публике накануне. Польский консорциум оборонных предприятий еще до открытия выставки продемонстрировал свою новую разработку – танк PL-01.

О начале создания нового проекта бронетехники было объявлено еще в середине февраля этого года. Как тогда сообщалось, предприятия OBRUM, Bumar и Huta Stalowa Wola займутся созданием перспективного танка для вооруженных сил Польши. Чуть позже, в мае, было подписано соглашение о сотрудничестве с корпорацией BAE Systems. Конкретная информация о проекте в феврале была крайне скудной. Польские промышленники объявили лишь то, что готовая машина будет иметь боевую массу около 45-50 тонн, боевое отделение выполнят необитаемым, а боекомплект разместится в изолированном кормовом отсеке. Тогда же были показаны первые изображения, созданные на основе имевшихся в то время мнений относительно облика перспективной боевой машины. Танк на картинках отчасти напоминал другую польскую разработку, бронемашину Anders, и, по-видимому, должен был представлять собой переосмысленный и значительно переработанный ее вариант.

После февральской презентации проект перспективного польского танка на время пропал из виду и вновь появился в новостях лишь после того, как был построен и показан на выставке его макет. В целом, привезенный на салон MSPO 2013 макет напоминает то, что демонстрировалось в феврале этого года. Тем не менее, он имеет и ряд отличий. Вероятно, польские танкостроители учли особенности тех или иных решений и изменили некоторые аспекты облика перспективной бронемашины.

Проект нового польского танка PL-01 пока еще далек от практического применения, но основные его черты к настоящему времени определены и, скорее всего, уже не изменятся. Беглый осмотр представленного на выставке макета говорит о том, что в проекте активно использовались наработки по предыдущему польскому танку Anders, также в свое время считавшемуся передовой разработкой, способной кардинально улучшить состояние польских бронетанковых войск.

В целом PL-01 повторяет общую компоновку танка Anders. Моторно-трансмиссионное отделение (МТО) расположено в передней части бронированного корпуса, а остальной объем отдан под размещение экипажа и боекомплекта. В пользу версии о переднем расположении МТО говорит как характерная передняя часть машины со сдвинутым назад люком механика-водителя, так и некий люк в кормовом листе корпуса. В проекте Anders последний предназначался либо для погрузки боеприпасов (проект перспективного танка), либо для посадки десанта (в варианте БМП на базе танка). Судя по имеющейся информации о размещении всего экипажа внутри бронекорпуса, этот люк может использоваться для посадки командира и наводчика.

О характеристиках бронирования, предусмотренного проектом PL-01, пока говорить рано. Представленный макет не позволяет судить об этом параметре проекта, а официальная информация не оглашалась. Вероятно, как и на других современных танках, наиболее мощное бронирование предполагается устанавливать в лобовой части корпуса. Большой угол наклона верхней лобовой детали также способен улучшить характеристики защиты лобовой проекции. На бортах показанного макета размещены крупные экраны сравнительно большой толщины. Судя по габаритам и виду, эти агрегаты несут многослойное комбинированное бронирование и призваны повышать вероятность выживания машины в случае атаки современных противотанковых средств.

Корпус и башня PL-01 имеют характерную форму, образованную несколькими пересекающимися плоскостями. Причины такого технического решения не вполне ясны. Вероятно, в проекте учитывались возможности снижения радиолокационной заметности. Однако имеется и другая версия, согласно которой необычный внешний вид танка обусловлен сугубо эстетическими воззрениями авторов проекта. Одним из самых неоднозначных решений в рамках оригинального внешнего вида стал кожух орудия. Характерная четырехугольная конструкция рубленой формы значительно отличается от применяемых на современных танках решений. В том числе и этот факт также может служить подтверждением эстетической версии происхождения ряда агрегатов.

Оригинальный кожух прикрывает, как утверждается, 120-миллиметровое гладкоствольное орудие. За передний лист кожуха выходит лишь небольшой участок ствола пушки и дульный тормоз. Поверхности кожуха и маски орудия, непосредственно сопряженных друг с другом, плавно переходят в верхние и нижние листы бронирования башни. Сама башня оснащена развитой кормовой нишей. В ней, вероятно, как на одном из вариантов танка Anders, планируется разместить боеукладку и часть агрегатов автомата заряжания. На крыше башни располагается поворотная дистанционно управляемая турель с пулеметом винтовочного калибра и дымовыми гранатометами. Кроме того, на крыше башни, возле бортов, имеются два блока с некой аппаратурой, похожей на видеокамеры или иное подобное оборудование. Как видно из конструкции этих устройств, они могут вращаться вокруг вертикальной оси и качаться в вертикальной плоскости. Еще один агрегат с оптическими системами находится в передней части башни, рядом с маской орудия. Размещение экипажа внутри бронированного корпуса требует соответствующих мер в отношении средств наблюдения за окружающей обстановкой. Вероятно, именно для этого танк PL-01 имеет развитую систему видео- и тепловизионных камер.

Для наведения орудия, скорее всего, используются системы, установленные над орудием, а также некие приборы справа от него. На передней части башни, справа от пушки, имеется небольшая ниша с двумя некими приборами. Слева от пушки в башне предусмотрена крупная вертикальная щель, по-видимому, предназначенная для спаренного с пушкой пулемета.

Известно, что танк PL-01 получит перспективную систему управления огнем зарубежного производства, комплекс активной защиты и ряд других важных систем. Есть все основания полагать, что созданием комплекса радиоэлектронного оборудования в рамках проекта перспективного польского танка будет заниматься международная корпорация BAE Systems. Точная информация об этом сотрудничестве и о роли корпорации в проекте еще не оглашалась.

Проект PL-01 пока находится на стадии ранних конструкторских работ. В течение ближайшего времени польский танкостроительный консорциум будет показывать на салонах и выставках лишь макет. Строительство прототипа начнется лишь через несколько лет. Испытания планируется начать не ранее 2016 года. Если все работы пойдут в соответствии с имеющимся графиком, то уже в 2018 году начнутся поставки серийных PL-01 заказчикам. Ввиду ранних стадий проекта пока рано говорить, кто именно приобретет новые польские танки. Вероятнее всего, их стартовым заказчиком станет министерство обороны Польши, после чего можно ждать заказы от третьих стран.

В свете имеющейся на данный момент информации проект перспективного польского танка выглядит интересным, но в то же время неоднозначным. Заявленные характеристики и выводы, которые можно сделать из внешнего вида имеющегося макета, несомненно, делают PL-01 достаточно интересным проектом. При этом состояние польского танкостроения и отсутствие каких-либо серьезных успехов в прошлые годы заставляют сомневаться в соблюдении сроков или даже в самой возможности успешного завершения нового проекта. Тем не менее, все подобные предположения могут быть необъективными и не отражать фактическое состояние польских танкостроительных предприятий. Поэтому пока стоит повременить с выводами и подождать, когда польский танкостроительный консорциум и его заграничные коллеги объявят о завершении того или иного этапа проекта.