Опен сорс проект «милосердие» создания экзокостюма/скафандра с ИИ для детей больных ДЦП. Опции

[Семён Архипов]

Технически, я думаю, костюм/скафандр должен создавать усилия за счет пневматики и электротехники, управляемых микропроцессорами и ПЛИС. Но моя тема хоть и относится к робототехнике, но обсудить хотелось бы не только чисто технические вопросы. Просто в разделах для общения я как новичок не могу писать.

В России (и в мире) множество детей страдают тяжелейшем расстройством нервно-мышечной и двигательной системы организма – Детским Церебральным Параличом (ДЦП). Из-за чего они либо сильно ограничены в двигательных возможностях либо вообще прикованы к постели.

И я подумал, что мы, инженеры, программисты, специалисты по новым композитным материалам и специалисты по системам искусственного интеллекта не просто так едим свой хлеб и могли бы им помочь. Сделать доброе дело. А именно. Спроектировать специальный костюм, который бы мог компенсировать нервно-мышечные нарушения у таких детей, улучшать координацию движений и помогал бы им нормально двигаться.

Но это ещё не всё. Хотелось бы оснастить этот костюм искусственным интеллектом, обладающим знаниями о работе нервно-мышечных систем человека, анатомии человека.

Зачем? Чтобы костюм, наблюдая за тем, как работают мышцы ребёнка, как происходит движение, создавал бы адаптивную тренировочно - корректирующую нагрузку на нужные мышцы так, чтобы со временем ребенок смог бы двигаться и без костюма.

Все мы знаем, что существует множество опен сорс чисто софтовых проектов. А про опен сорс проекты «железячников» я ничего не слышал. Поэтому прежде чем обсуждать чисто технические вопросы реализации - хотелось бы сначала узнать: готовы ли местные «железячники» поработать бесплатно ради доброго дела помощи детям с ДЦП?

Пока что у меня «за душой» ничего нет. Кроме идеи помочь детям. Поэтому буду рад услышать советы по реализации такого проекта.

[AlexandrY]

Все мы знаем, что существует множество опен сорс чисто софтовых проектов. А про опен сорс проекты «железячников» я ничего не слышал. Поэтому прежде чем обсуждать чисто технические вопросы реализации - хотелось бы сначала узнать: готовы ли местные «железячники» поработать бесплатно ради доброго дела помощи детям с ДЦП?

Пока что у меня «за душой» ничего нет. Кроме идеи помочь детям. Поэтому буду рад услышать советы по реализации такого проекта.

А какой у вас вообще технический уровень?
Вы что, прямо так и ищите проект готового экзоскафандра?
И сколько лет вы на это готовы потратить?

Я так понимаю, что сервоприводы в нем будут важнейшей вещью.
У меня есть открытая программно-аппаратная платформа для разработки таких вещей - https://geektimes.ru/post/286324/ , https://geektimes.ru/post/288604/
Могу адаптировать под нужные габариты.

[Семён Архипов]

И сколько лет вы на это готовы потратить?

Я отдаю себе отчёт, что проект очень масштабный и потребует не один год труда большого коллектива специалистов-энтузиастов самого разного профиля. И не факт, что мы добьёмся успеха.
И начинать такое масштабное дело даже как-то страшновато.
Но "глаза боятся, а руки делают".

А по поводу себя скажу, что я немножко электронщик, немножко программист, немножко механик.
И лавры главы, лидера проекта мне не нужны. Я просто хочу помочь детям своими знаниями.
Поэтому если кто-то более подходящий, чем я, будет готов возглавить и тащить на себе весь проект, то я только "за".

Я так понимаю, что сервоприводы в нем будут важнейшей вещью.

Скорей всего.
Также думаю наверное пневматика потребуется. Надувать "подушки"

У меня есть открытая программно-аппаратная платформа для разработки таких вещей - https://geektimes.ru/post/286324/ , https://geektimes.ru/post/288604/
Могу адаптировать под нужные габариты.

Здорово
Но пока у меня ещё ничего нет "за душой", чтобы заниматься уже чисто техническими вещами.
Сначала, думаю, нужно собрать коллектив энтузиастов и выработать план действий

А если говорить про чисто техническую сторону вопроса, то понадобится куча микроминиатюрных сенсоров механических усилий, ускорения и положения в разных точках экзокостюма, чтобы отслеживать траектории движения точек тела ребенка и мышечные усилия при этом возникающие

[AlexandrY]

А если говорить про чисто техническую сторону вопроса, то понадобится куча микроминиатюрных сенсоров механических усилий, ускорения и положения в разных точках экзокостюма, чтобы отслеживать траектории движения точек тела ребенка и мышечные усилия при этом возникающие

Тут надо разобраться чем механика поможет человеку с ДЦП.
Со мной в один спортклуб года четыре ходил мужик с большим пацаном у которого был ДЦП. Ходил регулярно, минимум два раза в неделю.
Сажал его за тренажеры, че-то показывал, там учил.
Но я прогресса за все годы не увидел.

Сделать сочленения которые бы облегчали нагрузку не проблема, но как это поможет в развитии координации?
Может там нейроинтерфейс нужен?

[Семён Архипов]

Тут надо разобраться чем механика поможет человеку с ДЦП.
Со мной в один спортклуб года четыре ходил мужик с большим пацаном у которого был ДЦП. Ходил регулярно, минимум два раза в неделю.
Сажал его за тренажеры, че-то показывал, там учил.
Но я прогресса за все годы не увидел.

А я видел противоположные случаи: даже если с ребенком заниматься всего по 15 минут в день 2 раза в неделю - то эффект был. А представьте если экзоскелет с ИИ будет создавать "умную", адаптированную под конкретного ребёнка и его текущее состояние нагрузку по 8 часов в день?

Ни у одного человека не хватит выносливости, чтобы заниматься с больным ребенком по 8 часов в день.
А тут нужен не один, а несколько человек: один следит за руками, другой за ногами, третий за шейным отделом, четвертый за позвоночником.

А экзоскелет - он не устает. И его "внимательность" и "концентрация внимания" не слабеют.

Кроме того, он гораздо более эффективно чем люди будет отслеживать состояния ребёнка по сотням сенсоров, а значит будет лучше понимать какую нагрузку дать

[twix]

ДЦП это всегда травма головы новорожденного из за узкого таза и неправильной работы медиков принимавших роды.
Навести порядок в этой сфере пара пустяков, но походу очень много народу пытается заработать на этом денег, и проблему не решают.

Сообщение отредактировал twix - Feb 24 2018, 09:10

[Семён Архипов]

twix Вам легко рассуждать про эвтаназию, непомерные расходы бюджета на больных и т.п., потому что ЛИЧНО Вас это не касается. А если бы Вашего ребёнка постигло такое?
Вы бы его убили своими собственными руками?

И насчет расходов. Видя на какую ерунду человечество тратит ГИГАНТСКИЕ деньги - расходы на помощь больным выглядят самым разумным способом траты денег.

Ну если Вам плевать на детей с ДЦП могу предложить Вам другую мотивацию.
Разве Вам как инженеру не интересно сделать такую штуку, которую ещё никому в мире не удавалось сделать? У Вас же как у инженера есть амбиции?
Сделать и потом всем говорить: а ведь в этом проекте и я участвовал, в его успехе и мои заслуги есть.
Как Вам такой мотив?

Или мотив: развить свои скиллы

Ведь опен сорс софтовые проекты как раз ради этого и пилят. Чтобы удовлетворить свои амбиции и развить скиллы

Поэтому, возможно, некоторые захотят принять участие в проекте не потому, что прям горят желанием помочь детям, а просто потому, что сама задача с технической точки зрения им кажется интересной

Сообщение отредактировал Семён Архипов - Feb 24 2018, 08:12

[twix]

И насчет расходов. Видя на какую ерунду человечество тратит ГИГАНТСКИЕ деньги - расходы на помощь больным выглядят самым разумным способом траты денег.

По поводу опенсорса, в электронике это невозможно в принципе. Все дело в стоимости изготовления прототипов.


Сообщение отредактировал twix - Feb 24 2018, 14:34

[AlexandrY]

ИИ будет создавать "умную", адаптированную под конкретного ребёнка и его текущее состояние нагрузку по 8 часов в день?

Ни у одного человека не хватит выносливости, чтобы заниматься с больным ребенком по 8 часов в день.
А тут нужен не один, а несколько человек: один следит за руками, другой за ногами, третий за шейным отделом, четвертый за позвоночником.

А экзоскелет - он не устает. И его "внимательность" и "концентрация внимания" не слабеют.

Кроме того, он гораздо более эффективно чем люди будет отслеживать состояния ребёнка по сотням сенсоров, а значит будет лучше понимать какую нагрузку дать

Про сотню сенсоров советую забыть, либо не упоминать в разговоре со специалистами.
Поток информации от такого количества сенсоров будет слишком дорогим.
В сумме сенсоров наверняка будет и больше 100, но все будут локальными, никуда дальше своего микроконтроллера ничего передавать не будут.

Механика на самом деле быстро изнашивается. Поэтому планы насчет 8-мь часов в день тоже надо будет корректировать.
Надо ориентироваться на ресурс общего времени работы до замены редукторов. С редукторами будет много проблем.
Опять же определиться с источником энергии и его емкостью.

Я бы советовал делать проект снизу вверх. Т.е. начинать с простых усилителей на одну конечность.

[Vasily_]

Механика на самом деле быстро изнашивается.

Это смотря какая механика, механику можно сделать практически вечной.

[ikm]

Это смотря какая механика, механику можно сделать практически вечной.

Ну вечным (на сто лет работы) , это зависит от интенсивности работы. Если это будет 1 механическое движение в секунду. И на всём сроке службы не нужна будет точность движения более 10мм для рычага в 50см. То да, вполне реально. Но опять же 100 лет у вас металлы "устанут". Но в текущем вопросе, главное сделать максимально дешевым, а не применять титановые сплавы. Вот как раз если закладывать технологию изготовления на 3Д принтере в домашних условиях. То это решит вопрос с разными размерами у детей и себестоимости.

[Семён Архипов]

Новость 2013 года

Компания Parker Hannifin Corp подтвердила намерение в следующем году выпустить на коммерческий рынок легчайший экзоскелет Indego, который должен облегчить жизнь людям с нарушением работы опорно-двигательного аппарата.

Экзоскелет Indego весит всего 12 кг, что на 40-50% легче, чем аналогичные устройства. Кроме того, он имеет модульную конструкцию и легко разбирается на 3 части самим пациентом. Это устройство имеет небольшие габариты, тонкий профиль и не имеет громоздкого рюкзака с аккумуляторами и компьютером, что позволяет передвигаться в инвалидном кресле, не снимая экзоскелет.

Таким образом, благодаря Indego можно встать с инвалидного кресла и самостоятельно передвигаться на небольшое расстояние. Экзоскелет обеспечивает полную поддержку, и помогает держаться на ногах людям, которые сохранили лишь минимальный контроль над мышцами ног. Благодаря Indego, люди с полностью парализованными нижними конечностями могут уверенно передвигаться при помощи костылей, тогда как без экзоскелета это практически невозможно.

Сообщение отредактировал Семён Архипов - Mar 8 2018, 10:17

[HardEgor]

А я видел противоположные случаи: даже если с ребенком заниматься всего по 15 минут в день 2 раза в неделю - то эффект был. А представьте если экзоскелет с ИИ будет создавать "умную", адаптированную под конкретного ребёнка и его текущее состояние нагрузку по 8 часов в день?

Предлагаю не строить сразу умный экзоскелет, это слишком масштабно, а ставить задачу сделать минимальную автоматику, например на сгиб например ноги или руки(я не в курсе методик, поэтому могу ошибаться). А потом уже расширять по мере готовности. По крайней мере минимальную автоматику потянет и один человек.

[dac]

Любое дело начинается с ТЗ, поэтому сначала лучше пообщаться с медиками/профильным медНИИ, а потом уже решать что и тем более как делать

[AlexandrY]

Любое дело начинается с ТЗ, поэтому сначала лучше пообщаться с медиками/профильным медНИИ, а потом уже решать что и тем более как делать

Начинать надо с реверса. С реверса вот того экзоскелет на фотке.
А этап ТЗ можно смело пропустить.