Техника - молодёжи 1958-04, страница 6

КОГДА БУДУТ УПРАВЛЯТЬ БКОТОКАМИ...

Изошутки Г. Кычвкова

— Что ты делаешь тут со щеткой? ^ — Сажаю яблоню на загородном участке.

ленные биопотенциалы подаются на вход двухполупериодного выпрямителя. Выпрямленное напряжение поступает в интегрирующий блок, напряжение на выходах которого приблизительно пропорционально значению мощности биотоков. Преобразованные таким образом биотоки подаются на катушку электромагнитов, управляющих дросселями каналов гидропривода.

Гидравлический привод модели руки представляет собой цилиндр с поршнем. В каждую из полостей цилиндра по обе стороны поршня по отдельному каналу подается от насоса масло. Направление движения поршня и развиваемое им усилие зависит от того, сколько жидкости и под каким давлением подается в каждую из полостей. Подача жидкости по каждому из каналов раздельно регулируется одной из двух мышц. Поршень через рычажную систему связан с механизмом искусственной кисти. При движении поршня в одну сторону кисть сжимается, в другую — разжимается.

Поскольку по желанию человека на-

— Ой, больно! В палец вцепился краб!

пряжение на мышце может изменяться в сравнительно широких пределах и поддерживаться им на требуемом уровне с достаточной точностью, механическая рука может так же точно вы-полнять мысленные приказы человека.

Посетители Всесоюзной промышленной выставки имели возможность наблюдать работу манипулятора, известного под названием «механической руки». Этот манипулятор, применяемый в работе с вредными для здоровья человека, в частности радиоактивными, веществами, приводится в действие пальцами рук человека, движение которых при помощи системы рычагов и тяг передается исполнительному механизму манипулятора. С помощью системы биоэлектрического управления могут быть созданы значительно более совершенные манипуляторы, более чувствительные и легко управляемые. Так как усиленные биотоки можно легко передавать по проводам или по радио, человек, находясь за тысячи километров от своего рабочего места и ведя контроль за работой с помощью телевизора, может, даже не двигая руками, производить необходимые операции в самых недоступных местах. Такими «биоточными руками» можно оснастить батисферы, опускаемые на большие глубины, космические корабли, атомные лаборатории и др.

Весьма интересно применение биоэлектрических систем управления в целях протезирования. Уже сейчас разрабатывается проект биоэлектрического протеза руки. Этот протез будет надеваться на оставшуюся часть поврежденной руки и управляться биотоками, поступающими из центральной нервной системы через оставшиеся части усеченных мышц. Он будет приводиться в движение сжатым воздухом от помещенного на поясе легкого баллона. Для усиления и преобразования биоточных импульсов можно применить малогабаритный полупроводниковый прибор.

Весьма перспективным может явить-! ся создание управляемой биотоками установки» предназначенной для лиц, лишенных верхних и нижних конечностей. Можно представить себе легкую удобную коляску, приводимую в действие от аккумулятора и оснащенную двумя биоэлектрическими руками. Лишенный возможности самостоятельно передвигаться и обслуживать себя, инвалид в такой коляске сможет подъехать к столику, самостоятельно взять стакан, ложку или вилку, принимать пищу

I

и совершать другие необходимые бытовые действия.

Многообразны применения биоэлектрического управления для лечебных целей. Тяжелыми последствиями полно-* миелита являются параличи рук и ног. Причиной паралича является поражение клеток центральной нервной системы, управляющих мышцами этих конечностей. При этом не все нервные клетки погибают безвозвратно, но биоэлектрический сигнал, создаваемый оставшимися клетками, недостаточен для приведения в действие мышц. В результате бездеятельности в мышце могут наступить необратимые изменения. И наоборот: активная лечебная гимнастика способствует сохранению мышц и частичному восстановлению деятельности нервных клеток. Используя оставшиеся слабые биоэлектрические сигналы, можно создать аппарат для лечебной гимнастики, управляемый самим больным.

Такой -аппарат будет помогать больному осуществлять движения в суставах пораженной конечности и тем самым будет способствовать восстановлению функций нервных клеток.

Другим примером использования биотоков в лечебных целях может быть прибор для искусственного дыхания, применяемый при полиомиелите в случаях поражения нервных клеток, управляющих дыхательной V мускулатурой. В таких случаях больного помещёют в аппарат, носящий название «железные легкие». Он представляет собой металлический цилиндр, в котором периодически создается разрежение воздуха. Голова человека расположена вне цилиндра. При разрежении воздуха в цилиндре происходит расширение грудной клетки, вызывающее пассивный вдох. При повышении давления в цилиндре происходит выдох. В существующей конструкции «железных легких» ритм дыхания задается принудительно и сохраняется постоянным. Между тем человеку в зависимости от его состояния необходимо в разных случаях дышать с различной частотой и глубиной. Если использовать для управления «железными легкими» биотоки, снимаемые с дыхательных м^1шц, можно сделать их работу близкой к потребностям человека. Еще большее значение имеет то, что при этом дыхание больного становится активным, что должно способствовать более быстрому и более успешному восстановлению нервными клетками утраченных ими функций.

Биотоки дыхательных мышц могут быть использованы не только в лечебных целях. Управляющие сигналы дыхательных мышц могут регулировать работу кислородно-дыхательной аппаратуры, подачу воздуха в скафандр водолаза и др.

Наконец очень заманчивым должно явиться применение биотоков для комплексного управления машинами без участия мышечных движений. Можно представить себе самолет, в котором пилот не держит в руках рукояток управления, а самолет , выполняет сложные эволюции, подчиняясь мысли летчика. Преимуществом такой системы должна явиться большая точность и быстрота управления, так как в ней отсутствуют промежуточные звенья в виде мышечных движений, вносящие некоторую задержку и погрешности в реализацию команд, идущих из центральной нервной системы.