Свой первый экзоскелет 27-летний Леонид Питык собрал еще в 2012 году, когда учился на втором курсе Института атомной энергетики НИЯУ МИФИ в Обнинске. Сейчас изобретатель живет в тверской глубинке и всё свое время посвящает созданию и усовершенствованию недорогих экзоскелетов, которые бы могли облегчить жизнь маломобильных пациентов, и главное - были каждому по карману. Леонид пишет книгу по бионике и собирает вокруг себя талантливых инженеров, которые горят желанием создавать во благо человека.
Корреспондент ТИА Юлия Островская встретилась с Леонидом и поговорила о будущем экзоскелетов, как сделать технологии доступными и почему у доктора Рипли из кинофильма "Чужой" в реальности не было бы шансов выжить.
На полях отметим, экзоскелеты для парализованных людей сегодня стоят около 3,5 миллиона рублей. Разработки Леонида - в 60 раз дешевле.
Леонид родился и жил в Мурманске, семья решила сменить суровый климат и купила дом в поселке Торжокского района. Сначала в Тверскую область ездили каждое лето, а потом и вовсе перебрались сюда. Леонид всегда любил физику и еще в школе задумывался над возможностью усилить физические и умственные способности человека с помощью технологий. Выбор вуза был очевиден - Институт атомной энергетики в Обнинске:
- Я туда поступил не ради корочки, а ради необходимых знаний. Учиться там очень тяжело - с двойки на тройку перебираешься, каждому сданному экзамену радуешься, как чуду. За "четверки" бегали свечки в церковь ставить (смеется).
Сделать экзоскелет, как говорит Леонид, было самым простым и очевидным проектом для студентов. Самый первый образец делали с другом в комнате общежития. Купили железо и компрессор с клапанами в автомагазине, другие части сняли со старого компьютера. На этом экзоскелете отработали пневмомускулы - основную и довольно дешёвую технологию, по которой Леонид и его коллеги делают экзоскелеты и сейчас.
- Нужно всегда исходить из данности, что мы живем в таких условиях, когда не можем позволить себе дорогих материалов. Приходится адаптироваться. Эти условия в общем-то и породили целую плеяду разработчиков экзоскелетов в России.
Технология сервоприводов, которая в основном используется для современных экзоскелетов, очень дорогая. Японцы и американцы могут себе её позволить, а вот российские разработчики - нет.
Первый экзоскелет обошёлся Леониду в 4-5 тысяч рублей. Пневмомускулы работают на сжатом воздухе. Управление - кнопочное, то есть на руках "скелета" стояли четыре кнопки, которые запускали компрессор или же включали нужный клапан. Так ребята отработали технологию и решили дальше её совершенствовать.
Экзоскелет Леонида и его друга понравился Институту, их пригласили на телевидение, показывали со "скелетом" на выставках и даже дали грант "Умник" в 400 000 рублей. Все деньги, конечно же, студенты потратили на разработку новых устройств.
Так называется следующая модель экзоскелета Леонида Питык. Это погрузочный экзоскелет, с помощью которого человек может поднимать тяжести - 48 килограммов на каждую руку. Здесь создатели столкнулись с проблемой разницы в строении экзоскелета и человеческого тела: экзоскелет с весом сразу же падал вниз. Дело в том, что у человека центр тяжести находится в поясе, нужно было компенсировать геометрию "скелета".
- Сколько мы падали в этих экзоскелетах - не сосчитать. Потом проблему смогли решить, - рассказывает Леонид.
Кстати, экзоскелет, в котором доктор Рипли боролась с Чужим, в реальности бы тоже рухнул вперёд: геометрия скелета нарушена, у него слишком тяжелые руки, и доктор не имела никаких шансов даже просто устоять на месте, а не то чтобы бороться с Чужим.
- У отца больные ноги, и я часто бываю в тверских больницах и повидал реальности. Так вот: реальность такова, что люди с больными ногами вынуждены передвигаться элементарно без костылей. Тем более у них нет денег на экзоскелет. Он стоит 3,5 миллиона. Даже если обычный житель Тверской области все свои квартиры продаст и почку, ему ни за что не купить экзоскелет. Эта реальность поставила нас перед фактом, что доступные экзоскелеты нужны. Технологии должны служить людям, а не люди должны служить, чтобы купить технологии.
Свои первые прототипы медицинского экзоскелета Леонид презентовал еще в Институте. На круглом столе изобретателя обещали посадить за незаконную медицинскую деятельность.
Медицинский экзоскелет стал третьей моделью, которую изобрёл Леонид. Чтобы снизить вес конструкции, её делали из углепластика. А углепластик - из подручных материалов прямо в общежитии.
- Углепластик купить в России почти нереально и очень дорого. Я решил попробовать сделать сам из углеткани и эпоксидки. Получился дешевый полимер прочнее стали, но легкий. Мы, конечно, загадили всю комнату в общежитии, но это того стоило. Углепластик активно используют, например, в космической отрасли. С тех пор я делают его сам.
Медицинский экзоскелет управляется наклоном с помощью встроенного гироскопа (устройство, способное реагировать на изменение углов ориентации тела). Человек наклоняется - ноги начинают ходить. Выпрямляется - встают. Все медицинские экзоскелеты управляются примерно одинаково.
- Это прототип медицинского скелета, его нужно дорабатывать, но нашу идею зарубили на корню, сказав, что мы не медики и у нас нет сертификации. И делать такие экзоскелеты у нас нет права. Но мы не отчаялись, будем работать над ними дальше.
Для работающего экзоскелета недостаточно знаний физики. Чтобы сделать управление ногами более точным, Леониду пришлось погрузиться в изучение бионики (как преобразовать человеческие биотоки в импульсы, управляющие работой экзоскелета) и кинематики (чтобы экзоскелет смог не только ходить прямо, но и делать разные движения - приседать, бегать, ходить гуськом, обходить препятствия).
- На данный момент в России существуют только два экзоскелета, умеющие бегать, - у меня и моего товарища из Екатеринбурга.
Видео испытания экзоскелета, умеющего бегать и ходить гуськом
В этой модели добавлена возможность управления экзоскелетом биотоками. Контакты прикрепляются к местам, где мышцы наиболее активны, мышца сокращается, образуется импульс тока, усилитель снимает его, передает в приводы экзоскелета, и так они могут повторять человеческие движения, объясняет Леонид.
Леонид делает экзоскелеты на заказ - в основном это такелажные устройства и для военных. Средняя стоимость одного - 60 000 рублей. И работает с коллегами над созданием универсального медицинского экзоскелета и экзоскелетов для спасателей для разборки завалов (они должны моментально сниматься, но пока решения этой проблемы нет).
Многие компоненты для создания экзоскелетов заказывают из Китая -получается дешевле.
- С "Али Экспресса" сегодня заказать ничего невозможно. Города и границы закрыты, детали не идут, продавцы молчат. Работаем с тем, что в запасе осталось, - говорит Леонид.
Все свои "игрушки" (как он их сам называет) Леонид создает в собственном доме в Торжокском районе. Там он обустроил настоящий завод по разработке и производству экзоскелетов и целыми днями напролет усовершенствует модели.
- Я очень устал от всех этих выставок и публичности. Мне просто хочется тихо делать свое дело. Дом в отдаленном посёлке - идеальное для меня место, - говорит он.
Леонид пишет статьи по бионике и книгу для издательства "ЭКСМО", потому что никакой литературы по этим темам в России нет. Леонид объединил вокруг себя целое сообщество инженеров, которые трудятся над усовершенствованием дешевых экзоскелетов (группа ВКонтакте). Один из изобретателей в Новосибирске создает первый в России экзоскелет на гидравлике.
- Мир двигают в хорошем смысле сумасшедшие люди, чьи идеи сначала кажутся безумством. А через каких-нибудь несколько лет экзоскелеты будут доступны каждому человеку, вот увидите. Потому что технологии должны служить людям.