Требования к роботизированному комплексу для реабилитации

[Доктор Качесов]

Да, ладно, Андрей.. Учитесь не обижаться на сарказм. Вылавливайте в этом информационном шуме частицы истины. Вот сейчас в Вашем сообщении появилась определенность и это интересно. Никто не выпытывает у Вас секреты. Литература может быть по конкретному вопросу.
Движение плечей при ходьбе обязательно, но Вы его не воспроизведете, зачем тогда ломать голову (но это мое мнение). Удачи!

[Andrey]

Движение плечей при ходьбе обязательно, но Вы его не воспроизведете

расскажите почему Вы так считаете?

Для начала почитаю Бернштейна для общего понимания :) там интересная глава про работу мозга

[Доктор Качесов]

Вот это правильно. Надо вначале почитать о предмете. Потом, сформулировать вопросы.

Ответ, почему невозможно воспроизвести движение плечей, наверное проще дать так:
1. Идея воспроизведения движения человека по некоторым реперным точкам давно реализована в голограммах. Наглядный пример-фильм "Аватар"
Осталось только разработать технологию реализации этого движения в производстве. А здесь Вы изобретете велосипед.
Вот в соседней ветке я писал, какая огромная пропасть между техническим воплощением идеи и желанием врача и пациента.
Технический тип мышления отличается от физиологического типа. Компьютерный тип мышления-еще хуже отличается от мышления врача.
Вы опять создадите шарнирные ходули, (каких много создают все страны мира. Очень много подобных изделий описаны и показаны на этом форуме) Посмотрите.
Ваш задор мне импонирует. но"Суха теория, мой друг Горацио, а древо Жизни пышно зеленеет"

Для начала, я бы на Вашем месте задал один и тот же вопрос врачам, биологам, преподавателям физкультуры и т.д.: Почему человек ходит? Почему он может стоять вертикально.. ?

Послушав ответы, Вы бы начали сходить с ума. Потому что услышите абсолютно разные версии , противоречащие друг другу.
А мне бы не хотелось, чтоб Вы запутались.

Вот и сейчас Вы пытаетесь решить проблему алгоритмически (компьютерным типом мышления).
Но я Вам дам информацию для размышления.
Петуху отрубают голову и отпускают..
Петух без головы (а значит и без мозга) продолжает прытко бегать по двру, пока не вытечет кровь..
Значит мозг (компьютер) не играет очень значимой роли для передвижения на 2-х ногах. Для анализа направления движения, может быть и нужен, но для простого вертикального передвижения - его роль не так уж важна.
Вам запудрят мозги Руброспинальными трактами, цереброспинальными и прочими трактами. Покажут в книгах, что эти тракты описали очень большие ученые (забудут, правда сказать, что это всего лишь предположение, теория, которая многое объясняет. Но не все!)

Но про механизм шага вам толком никто не ответит. А уж про то, что парализованный человек абсолютно отличается от здорового Вам надают таких теорий, что Вам станет скучно.
И Вам также элементарно объяснят, что плечи для ходьбы не обязательны.
А учитывая, что у Вас программистский тип мышления и основами физики компьютерщики пренебрегают. То Вы это заявление примете за аксиому.
Ладно. Удачи!.

[Andrey]

;) у меня не программистский тип мышления. я не программист.

на мой взгляд плечи играют важную роль - как минимум в балансировке. для плавности движения... Мне кажется что если человек не задействует плечевые суставы и не натренирует мозг, то в последствии могут быть некоторые нарушения, рассеяность движений (врезаются в столбы, задевают углы и т.д) ... может быть я ошибаюсь.

)) а без мозга человек может жить очень долго, миллионы ходят годами живут и размножаются без него...

[Доктор Качесов]

Согласен.)) Им легче.
Значит, по Вашему, плечи нужны для плавности хода, а плечевые суставы для баллансировки? Тогда останется только всем пациентам натренировать мозг-и они пойдут?

[Andrey]

Значит, по Вашему, плечи нужны для плавности хода, а плечевые суставы для баллансировки? Тогда останется только всем пациентам натренировать мозг-и они пойдут?

теоретически можно научится даже летать... шучу конечно. я не знаю еще про плечи. думаю надо будет сделать манипулятор и исследовать это.

[Доктор Качесов]

Я же говорю-у Вас алгоритмический стиль мышления.. И в России принято 16 раз наступать на одни и те же грабли. А Вы еще ни разу не наступили. Так что, желаю удачи!

[Andrey]

надо учитывать что мир изменился. посмотрим что за инструмент у нас получится, а дальше будем делать выводы куда развивать. Скажут - дайте плечи - сделаем.

[Доктор Качесов]

Что самое важное.. Как в том мультике.. Крылья? нет-хвост..
Удачи..!!! Грабли уже ждут вас.. Но за одного битого--могут и дать чего-нибудь и куда-нибудь..)))

[Andrey]

:) про хвост и плечи я понял. забудем про них на неопределенное время.

Вернемся к вопросам:

почему предпочтения у Вас складываются именно к тому, чтобы робот мог двигать лежачего пациента?

технически так можно сделать, но чисто по применению, как на Ваш взгляд будет действовать такая установка.

Для примера приведу свое понимание: это устройство выглядит как массивная каталка с манипуляторами. Которая подъезжает к кровати пациентов и закрепляется. От "столба" каталки отходят манипуляторы к одной или двум ногам. Специалист выбирает программу, пусть это будет режим свободного перемещения и двигает ногой пациента к которой подключены манипуляторы. После этого специалист смотрит на визуализацию "записанного" перемещения, проверяет правильность и запускает планирование упражнения с параметрами повторений.

Такое устройство теоретически может появится как ответвление от основного, на тех же принципах. Но вот насколько сильна необходимость применения к лежачим пациентам.

Текущий прототип нашего комплекса "принимает" пациентов на коляске, или на подвесе. в вертикальном положении.

[Andrei_М]

Удачи..!!! Грабли уже ждут вас.. Но за одного битого--могут и дать чего-нибудь и куда-нибудь

Andrey, вот и я физик, биофизик из Пущинского академгородка желаю Вам и Вашей команде успеха. -- Зашел специально на форум, опять не удержался...

Насчет роли плеч при ходьбе, м,б. пригодится:
покатите детскую коляску (здесь многие мечтали бы так ходить) и -- двигайте при этом плечами, "как препод прописал". Потом расскажите - что (!) Она потом Вам сказала :)

Да, gaits, как и девушки бывают разные, например знаменитая backglide походка Майкла Джексона, у него и плечи и голова двигаются и сам он двигается ... назад.
Наверняка уже перелопатили гуглом, но если что, наберите "gait", гугл ведь знает все, там найдете ответы по биомеханике ходьбы, походкам и не в древних манускриптах почти на идиш, а современные, нормальные работы.

P.S. в ЛС мне не пишите, если что, и в ветке не отвечу, это я в виде исключения вошел опять на форум, в знак уважения и симпатии к Новосибирскому академгородку и, имхо, перспективности Вашего проекта. но мой имэйл есть у Малинка ( profile.php?mode=viewprofile&u=7609 или viewtopic.php?p=36927&highlight=#36927 )
Малинка, Андрею можете дать мой адрес.

[Andrey]

Andrei_М, "Лунная походка", один из " еще пока включенных" в будущий демонстрационный режим прототипа аппарата :)

Gait - полезное уточнение. Спасибо!

Но. к сожалению нам сейчас всячески противодействуют попыткам сразу включить в состав комплекса систему анализа походки. Эту систему по всей видимости будем делать либо отдельно, либо никогда(( Хотя мы (команда исходных авторов проекта) закладывали в будущие возможности эту функцию для: 1. анализ движений и параметров скелета по движению (исследовательское применение) 2. дополнительную защитную обратную связь (от случайных сбоев железа) 3. дополнительную "умную" систему поддержки при тренировках (способность аппарата корректировать движения во время тренировок

Эта идея возникла не случайно. Несколько лет назад мы плотно "игрались" со структурированным светом и разрабатывали интерактивные витрины. Там использовались программные готовые библиотеки машинного зрения. За годы они были настолько доработаны, что в настоящее время легко распознают скелет человека с помощью простой веб-камеры. Когда мы стали разрабатывать идею проекта, мне попался документ АНАЛИЗ КИНЕМАТИКИ ТУЛОВИЩА И ПОЗВОНОЧНИКА В ПРОЦЕССЕ ХОДЬБЫ МЕТОДОМ КОМПЬЮТЕРНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ТОПОГРАФИИ. ПИЛОТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.
Сама система делается не сложно. Правильно анализировать - тема другая. Применять результаты анализа - третья.

Хотя я уверен, что когда мы полноценно начнем привлекать сообщество медицинских специалистов к участию в проекте - такие задачи могут быть сформированы. Я надеюсь... :)

[Доктор Качесов]

"Andrey, вот и я физик, биофизик из Пущинского академгородка..."
Андрей...Дальше следует читать так, Ваш тезка Андрей М- теоретик "из Пушкинского академгородка" подставляет Вам первые грабли - ничем не обоснованное суждение об упоре на поручень коляски, чтоб доказать, что плечи не участвуют в движении (о хвосте промолчим).

Его версия легко опровергается простым примером. Если Вы вместо П-образного поручня, сделаете на коляске Т-образный поручень со свободной осью вращения, то представив, что руки парализованы и Вы не можете ими управлять (то есть не сможете удерживать балланс плечей Т-образного рычага) и попытаетесь сделать шаг, опираясь на свободновращающийся Т-образный рычаг, Вы к своему ужасу упадете влево или вправо от оси вращения. Это же очевидно для практика и непонятно теоретикам.
Насчет ссылок в Гугле, Андрей М, наверное, правильно подсказал.. Но в куче мусора надо найти жемчужное зерно..

Походка М.Джексона- это типичный шаг пантомимы. Этому учат на первых занятиях в театральном училище. Если пациент ею сможет овладеть, то никакие тренажеры ему не нужны.

Вы писали о том, что мы настаиваем на том, чтобы робот занимался лежачим пациентом.
Ну не совсем так.
Хотя, если Вы создадите такое устройство, то в ГУГЛЕ Ваше имя будет на первом месте по цитированию имен и фамилий. Эта проблема пока еще никем не решена для массового потребителя. Функциональные кровати- это очень несовершенная модель.
Мы поняли, что робот должен воспроизводить двигательные акты у пациента в вертикальном положении.
1. Вы опускаете проблему перевода из горизонтального в вертикальное положение (это мы тоже поняли)
(Чтоб понять эту проблему представте себе резиновую куклу 80 кг веса, наполненную водой. Это и есть модель парализованного человека. Теперь поднимите эту куклу вертикально. Учитывая, что в ней нет избыточного давления и вода может в ней колыхаться)
2. Хорошо, это не ваша проблема -3-4 инструктора поднимут эту куклу.
Теперь проблема крепления к устройству. Надо, чтобы крепежи не травмировали и не пережимали сосуды, нервы и т.д.
3. Ну с датчиками Вы разберетесь, чем больше-тем лучше-компьютер выдержит все.
4. Осталось заставить резиновую куклу с водой сделать шаг или другое движение. Как Вы себе это представляете?. И Вы сделаете подвески, как на Локомате и начнете их раскачивать сами или моторчиками и умиляться изображению кривых на мониторе компьютера.
Потом до Вас дойдет, что это и есть Локомат и что он работает неправильно. И инерционность при колебаниях наполненных водой систем Вы ошибочно выдаете за собственные движения парализованного пациента.
5. Тогда Вы скажете: наше устройство расчитано на тех пациентов, которые хоть немного, но управляют своими конечностями. И это-тоже вариант.
Но кто-нибудь из пациентов спросит (или из врачей) а чем это дорогущее устройство лучше мотомеда или других тренажеров, дешевых и простых
6. В Шанхае для общего пользования в Технологическом музее есть велотренажер, где любой желающий садиться на него, крутит педали и на экране видит свой (лично свой скелет) который крутит педали. Вы о таком устройстве ведете речь?

Вот только немногие грабли, с которыми Вы на своем пути столкнетесь.
Я уж молчу о резком снижении давления у пациентов при вертикализации (коллаптоидные состояния) и нужно быстро снять и уложить пациента на кушетку (а пока отстегнете крепежи, он и помереть сможет.. Да.. да.. Запросто. На съем пациента с устройства-максимум 30 секунд..)

Может, я Вас неправильно понял, но, думаю, кое-что разъяснил..
Искренне желаю удачи!

[Andrey]

Доктор Качесов,

Про плечи я так и представлял. Мы предполагали, что баланс плеч будут удерживать дополнительные манипуляторы.

1. Вы опускаете проблему перевода из горизонтального в вертикальное положение (это мы тоже поняли)

Мы не опускаем эту проблему, она у нас занимает очень важное место и из-за этой проблемы у нас несколько раз менялась конструкция.

Сейчас концепция такая - пациент из лежачего положения переводится в вертикальное у кровати, либо на систему подвеса (типа Biodex Unweight System), либо на коляску. Ремни и ботинки с креплениями крепятся еще на кровати. С подвесом проще: зацепил на лебедку подвесной системы ремни и поднял с кровати пациента с помощью лебедки. На кресло - вероятно сложнее, тут без помощи 2-3 человек не обойтись.

Была идея подвозить сразу кровать (!) внутрь рабочей полости аппарата (вход для "въезда" 1000мм, можно расширить, при желании). Как Вы считаете, это хороший вариант?

Теперь проблема крепления к устройству. Надо, чтобы крепежи не травмировали и не пережимали сосуды, нервы и т.д.

Согласен полностью. С креплениями особая проблема - все существующие крепления (типа Biodex) запатентованы, их можно либо купить готовые, либо создавать собственную конструкцию. В прототипе мы будем применять парашютные подвесы. В дальнейшем будем решать их "судьбу".

И инерционность при колебаниях наполненных водой систем Вы ошибочно выдаете за собственные движения парализованного пациента.

да-да, Локомат раскачивает линейно робо-ортезы и причем жестко и бесповоротно :)
Наше устройство умеет "делать" ступеньки. Я обязательно покажу эскизы прототипа, и Вы поймете как устроен наш комплекс. Я вижу что сейчас вы не очень понимаете как будет происходить движение ног. Подождите еще пару недель, у нас будет готов прототип.

В Шанхае для общего пользования в Технологическом музее есть велотренажер, где любой желающий садиться на него, крутит педали и на экране видит свой (лично свой скелет) который крутит педали. Вы о таком устройстве ведете речь?

:) недавно на мозговом штурме мы рассматривали идею включить в состав комплекса рентген полного сканирования тела :) есть у нас в Академгородке такая разработка готовая, компактный-раскладной миниатюрный рентген-аппарат с низким излучением. Так вот таким образом мы бы могли сканировать скелет с его точными размерами и расположениями, и оцифровывать его в 3д-модель. Про Шанхай не попадалась информация, про распознавание я имел ввиду такие системы

Я уж молчу о резком снижении давления у пациентов при вертикализации (коллаптоидные состояния) и нужно быстро снять и уложить пациента на кушетку (а пока отстегнете крепежи, он и помереть сможет.. Да.. да.. Запросто. На съем пациента с устройства-максимум 30 секунд..)

Вот о таких "граблях" нам надо знать больше, спасибо. Будем работать, думать.

[Доктор Качесов]

Вот диалог уже начал принимать более конструктивное направление.
Парашютные стропы пытались приенить многие. Но эта идея не прижилась из-за резкого сдавления кожи, мышц и сосудов между ног. А еще одни грабли Вы, Андрей не учитываете, что пациенты не чувствуют свое тело ниже уровня травмы. Однако, не чувствуя боли, они могут мгновенно потерять сознание от болевого шока, хотя и не почувствуют боли. Вы случайно стропой пережмете яйцо (не для нежных дам написано) или зажмете клитор (не для мужиков написано) и падение в шок гарантировано. Но даже если Вы и не защемите ничего, передавленные сосуды и нервы на ногах вызовут такую же реакцию. Или резкий подъем давления из-за пережатия сосудов приведет к микро (макро) инсульту. Вот еще одни грабли. Клинически картина шока, инсульта и коллапса у таких пациентов протекает одинаково, но вот последствия разные, вплоть до смертельных случаев.
Поэтому с парашютной стропой додумайте.

Насчет размещения кровати внутрь устройства-не очень понял, надо видеть схему.
Если не боитесь, скиньте примитивную схему мне в личку..
С уважением, и пожеланием удачи!