Робореабилитация: новое окно в мир для инвалидов и аутистов

Валерий Спиридонов, первый кандидат на пересадку головы, для РИА Новости

Человек — существо разумное, социальное и общественное, которому свойственно стремление к совершенствованию и движению вперед. Каждый из нас — личность, наделенная сознанием и способная к построению отношений с окружающим ее миром и другими такими же личностями.

В процессе своего развития человечество шагнуло далеко вперед, раздвигая космические горизонты и заглядывая в безбрежный микроскопический мир, внутрь атома и его структурных составляющих и стремясь познать неведомое — тайны тонких энергий. Научно-технический прогресс не стоит на месте, и начавшаяся в прошлом веке эра роботизации приведет к тому, что машины начнут служить людям.

Ученые всего мира трудятся над созданием все более совершенных роботов, которые могли бы участвовать в реабилитации детей-инвалидов и лиц, перенесших тяжелые заболевания. Разрабатывая технологии все более высоких уровней, они стремятся создать себе подобных, наделив машины искусственным интеллектом.

Многие из роботов способны не только выполнять команды, но и самостоятельно мыслить, воспринимать и взаимодействовать с человеком. Более того, в последнее время у них появилась еще одна особенность: способность к самообучению и улучшенному пониманию людей и самого себя.

С начала 90-х годов научные сотрудники японских и американских компаний начали разрабатывать новые виды социальной робототехники, "научив" ее общаться с людьми на социальном уровне. Таким образом, техника ХХI века вместе со специалистами-медиками, инструкторами ЛФК и другими врачами узких специальностей участвует в реабилитационных мероприятиях.

За это время сформировалось сразу несколько направлений ее развития: восстановление функциональных способностей у детей с ДЦП; интерактивное взаимодействие с человеком посредством общения; активное содействие инвалидам или людям, не все части тела которых работают на 100% правильно.

Таким образом, роботам отводится роль инструментов, механизированных деталей, выступающих как "продолжение тела", друзей или компаньонов.

Социальные роботы для детей с аутизмом

Количество детей с аутизмом неуклонно растет. В одной только Великобритании их число достигает 120 тысяч. Относительно недавно ученые и инженеры начали создавать специальных социальных роботов, которые помогают им адаптироваться к окружающему миру и развивать социальные навыки.

Дети-аутисты с большим трудом идут на контакт со взрослыми и себе подобными. Но при этом, как показали опыты с подобными роботами, они с интересом и вниманием относятся к роботам и к тому, что они делают.
Лучше всего им помогают человекоподобные андроиды или машины в образе животных, похожие на героев мультфильмов. Их можно потрогать, похлопать по плечу, даже поговорить. Наделенные системой несложных программ поведения и общения, они не обидят и не накричат, не оскорбят и не рассердятся. Роботы будут просто играть и общаться.

Таков, например, Каспар — детище исследователей из британского Хартфордширского университета. Он похож по размерам и пропорциям на ребенка, но его пока можно отличить от реального человека. Несмотря на это, детям-аутистам все в нем определенно нравится.
Андроид обладает практически полной свободой движений в конечностях за счет встроенных сложных шарниров и электронных механизмов. Мощные видеокамеры позволяют ему различать очертания предметов и окружающей обстановки. Микрочипы и компьютерные системы способны воспринимать и даже выдавать простой анализ, заставляя робота реагировать на события во внешнем мире.

© Фото : University of Hertfordshire

Каспару присущи эмоции и мимика: он может смеяться или хмуриться. Сенсорные датчики реагируют на прикосновения, вследствие чего он отвечает на них определенными функциями. Например, на щекотание робот захохочет. Вместе с ребенком он будет кушать, сможет пользоваться расческой, разговаривать, даже давать простые советы.

Робот умышленно запрограммирован на простые эмоции и формы вербального общения, так как понять сложность человеческих чувств и жестов аутистам часто бывает не под силу.

Подобным навыкам "учит" и человекоподобная "разумная машина" Рассел, созданная в американском университете Вандербильта. Он развивает психику ребенка и способствует его социальной адаптации. Андроид запрограммирован таким образом, что дети, играя с ним, начинают подражать ему. На этом основано обучение, при котором негативные эмоции и реакции полностью исключаются.

Их коллеги из университета Карнеги-Меллон создали симпатичного робота Попчилла. "Неведомая зверюшка" синего цвета, с заячьими огромными ушами и глазами, способными менять свой цвет, напоминает фантастическое животное и заставляет думать о сказках.

При виде его, у детей появляются любопытство и некоторая заинтересованность в общении. Обладая аналогичными способностями выражать эмоции и даже чувства, робот учит этому и своих подопечных. Общаясь с Попчиллой, они учатся общаться с реальными людьми.

Умный экзоскелет для детей с ДЦП

ДЦП — заболевание, при котором дети и взрослые значительно ограничены в движениях или вовсе обречены на жизнь в инвалидной коляске. Для борьбы с ними ученые и инженеры создали несколько десятков роботизированных систем, способных помочь детям с различными формами ДЦП.

Подобные конструкции, экзоскелеты, поддерживают тело паралитика и помогают ему исполнять произвольные движения. Благодаря им дети с различными расстройствами двигательной функции, начиная от парапарезов и заканчивая практически полным обездвиживанием, получат возможность встать на ноги.

Существуют разные модели костюмов, отличающихся по своим возможностям и характеристикам. У части из них, так называемых "жестких" экзоскелетов, высокопрочные металлические детали прикрепляются к проблемным участкам тела, не способным выполнять возложенные на них функции. Они снабжены различными приводами и датчиками. Питают эту систему воздушные компрессоры, батареи электрического питания либо другие источники энергии.

Существуют и мягкие экзоскелеты. В отличие от их "кузенов", они состоят не из твердых, а исключительно мягких деталей, облегающих все тело ребенка или взрослого паралитика. Роль их "мускулов" играют различные пневматические системы, сжимающие и раздувающие разные части их конструкции.

Совсем недавно ученые приспособили экзосеклеты для работы с так называемыми нейроинтерфейсами. Это позволяет управлять их работой при помощи силы мысли, которые могут считывать электроды, встроенные в мозг или покрывающие поверхность черепа.

Все эти установки пока не вошли в серийное производство, однако уже сейчас они помогают людям с параличом или потерянными конечностями самостоятельно решать многие бытовые задачи, для которых раньше была нужна сиделка или животное-помощник.

Шестиногая замена "лечебной" лошади

Помимо машин, сегодня врачи применяют для реабилитации инвалидов и различных животных, в том числе собак и лошадей. Ни для кого не секрет, что не у всех есть финансовая или физичекая возможность пройти подобную реабилитацию.

Ученые из университета Райса решили эту проблему, создав робота, имитирующего лошадь. Робот, получивший кличку Stewie, в точности выполняет движения настоящей лошади. Это стало доступно благодаря скрупулезному изучению поведения и двигательных навыков этих животных, воплощенному в кинематических программах.

Как и предыдущие "представители" электронного мира, Stewie снабжен датчиками управления, микрочипами и программами. Отличие от оригинала состоит лишь в том, что робот имеет не четыре, а шесть ног. Это, однако, не мешает ему повторять все движения и поведение его живого собрата.

Робот и одиночество

Серия роботов No isolation была создана одноименной норвежской компанией для борьбы с одиночеством и теми эффектами, которые с ним сегодня связываются. Они предназначены для детей и взрослых, ведущих изолированный или одинокий образ жизни, и страдающих от нервно-психических отклонений.

Один из таких вариантов — робот AV1, при помощи которого ребенок может "удаленно" общаться со сверстниками или родителями. Он прост в исполнении, но отлично выполняет возложенные на него функции. Он снабжен функциональной системой, камерой и микрофоном.

© Фото : No Isolation

У этого робота нет колес или ног, и поэтому он не в состоянии "приехать" в школу вместо больного ребенка — туда его доставляют родители. Используя камеры и системы связи, он связывает одинокого школьника с его друзьями и учителями, открывая путь в мир знаний и общения.

Еще один робот создан специально для одиноких людей. Его разработали корейские ученые, стремясь воплотить растущую потребность в мире — ощутить социальный комфорт в изолированном или одиноком состоянии.

По форме он похож на кота. В центре его установлен экран, электронное "животное" снабжено интерактивными линзами-глазами и различными датчиками. Как предыдущие электронные собратья, робот способен видеть, говорить и эмоционально реагировать. Он может определять, где находится хозяин, чем он занимается и комментировать его действия, следуя за ним по дому.

Более того, этот гаджет умеет налаживать контакт с другими такими же роботами, подключенными к единой системе связи. Таким образом, контактируя друг с другом, электронные собратья заставляют общаться и своих хозяев.

Претворяя фантастику в реальность, стремясь заглянуть в будущее

Пытаясь представить завтрашний день и то, как будет развиваться кибернетика и искусственный интеллект, задаешься вопросом: что нас ожидает? Не так ли призрачно наше будущее, каким оно кажется на первый взгляд? Вот некоторые противоречивые наброски гипотез, которые мы порой встречаем на страницах газет и журналов.

Человек достигает невиданных высот в познании мира. Открывает секрет бессмертия, ему становится доступен вселенский разум, телепортация в просторы космоса и "бесконечная" энергия вакуума. Он начинает освоение соседних планет в неограниченных промышленных масштабах.

С другой стороны, деятельность людей может привести к их деградации. Машины занимают ведущее место на Земле, лишая работы немощных людей. Человек перестает мыслить и действовать, за него это делают компьютеры и глобальная сеть. Истощаются природные ресурсы, и человек превращается в болезненное существо, пытающееся выжить путем замены больных органов на искусственные, отпечатанные на принтере.

Происходят глобальные катастрофы, мир будоражат войны с применением ядерного, бактериологического или химического оружия, что в результате ведет к неминуемой гибели человечества.

Возможен и другой сценарий — возникает мировое правительство, и человеку становится подвластна термоядерная энергетика. Он, наконец, создает искусственный интеллект и использует его для создания "братьев"-киборгов, более гуманных и совершенных, чем мы сами.

Начинается освоение территорий в планетарных масштабах, создание на них целых городов под куполами с искусственной атмосферой. Человек стремится к совершенству, заставляя машины служить во благо и ограждая себя от тяжелого труда и забот.

Фантастика, не правда ли? Но 3D-принтеры, голограммы и андроиды тоже еще совсем недавно для нас были фантастикой. И может быть, война машин перестанет быть выдумкой, которую мы не раз видели в нашумевших бестселлерах?

Пока ясно одно: роботы за несколько десятков лет подтвердили свое право на жизнь, доказав необходимость в своей работе и оказав помощь не одной тысяче и даже десяткам тысяч детей и взрослых, лишенных возможности нормально жить.