oldzh

«Работать со станками я учился по видео на YouTube…», или как собрать протез в 7-м классе

Без рубрики Автор

В юном возрасте мало кто задумывается о том, какую пользу он хочет принести обществу. А вот герой нашего материала, студент кафедры СМ-7 Альберт Тажигулов, со школьных лет интересуется темой протезирования. Ко второму курсу он добился больших успехов в этой области и, приняв участие в конкурсе «Студент года», занял первое место в номинации «Инженерное дело».

Альберт – настоящий изобретатель, постоянно генерирует новые идеи и успешно реализует свой потенциал не только как инженер-механик, но и как учитель робототехники у младшего поколения. Он со знанием дела рассуждает о протезировании в стране, о развитии технологий, об учебе в Университете, а также делится своими идеями.

– Альберт, как ты решился участвовать в таком серьезном конкурсе, будучи студентом всего лишь второго курса?
– Я был наслышан, что в «Студенте года» побеждают только старшекурсники и думал: «Здорово, курсе на четвертом поучаствую». Я считал, что раньше мне там делать нечего. Но заместитель декана по общежитиям Дмитрий Андреевич Сулегин убедил меня принять участие. Потом оказалось, что я был единственным второкурсником, не только в своей номинации, а вообще в конкурсе. Я представлял свои школьные проекты и работу в компании MyoLIMB.


MyoLIMB – проект, созданный студентами-энтузиастами на факультете БМТ. Посвящен созданию биоэлектрического протеза предплечья с интуитивным управлением. Ребята получили два гранта на осуществление научной деятельности, активно работают в сфере протезирования, оформляют патенты на свои разработки. Подробнее о проекте можно прочитать здесь.


40245684_457613284725425_3127126075734228992_n

– Как ты начал работать с MyoLIMB?

– Я попал к ним на первом курсе. Познакомился с одним из ведущих участников команды – Владом Букиным – на «Политехнике». На выставку шел с целью найти людей, занимающихся протезированием. Я уже хорошо разбирался в этой теме, так как со школы работал над созданием протеза. Мы пообщались, я понял, что ребята настроены серьезно и стал частью их команды. На тот момент у них была идеально проработана обратная связь и миографические датчики, но механика была слабовата. Я видел проблемы с двигателем, шатунами и всем остальным. Решил, что мы сможем продуктивно сотрудничать: я помогу им как инженер-механик, а они «натаскают» меня по обратной связи.

Обратная связь – «очувствление», которое позволяет владельцу протеза получать информацию об объекте, к которому он прикасается. Без обратной связи реабилитационное устройство не будет полноценной заменой утраченной конечности.

Первое время было трудновато – тяжело доказать пятикурсникам, что ты что-то умеешь. Но я брался за все задачки основательно.

– Что ты успел реализовать в проекте?

– Моим первым квестом стала замена осей в протезе. Двигателю было тяжело тянуть пальцы из-за того, что в ладошке не было нормальных осей – я взялся за их замену. Сам их спроектировал и изготовил – у меня большой опыт в области токарного и фрезерного мастерства. Ребятам понравилась, как я решил эту задачу. До меня механикой занимался другой человек, но он перестал работать над проектом. Появилась возможность взять на себя проектирование мехатронного блока, в который входит двигатель и зубчатые колеса, связанные с валом и осями. Долго раздумывал, браться ли за это дело, потому что раньше я создавал более простую механику, но решил попробовать.

В первоначальной версии мехатронного блока была фундаментальная ошибка – не было создано рабочей математической модели. Поэтому около 3 месяцев я занимался только математикой – сначала все рассчитывал на бумаге, а потом запрограммировал так, что ручной расчет сошелся с компьютером. После этого можно было начинать изготавливать.

ww7hk4fkoz4

В целом разработка всего блока у меня заняла около полугода. Я много экспериментировал и спроектировал пять мехатронных блоков, а изготовили мы только один.

С воплощением в железе тоже были трудности. Например, мы заказывали детали, а они не подходили по качеству. Многие производители в Москве не хотели браться за изготовление деталей высокой точности – мне приходилось искать знакомых, которые могли бы сделать их за вменяемые деньги. После окончания работ с механикой я стал помогать Владу по обратной связи. Сейчас MyoLIMB как раз оформляет патент на обратную связь и мехатронный блок.

Еще я предложил использовать такую вещь как динамический шатун. Это демпфирующая система. Она нужна для сохранения пальцев – гасит неожиданные удары. Когда мы пользуемся своими руками, то даже не замечаем, как облокачиваемся на что-то. Человек с протезом скорее всего тоже будет так делать, а это может привести к нежелательным трещинам в пластике.

– Ты сказал, что умеешь работать со станками, тебя этому научили в школе?

– Нет, я смотрел много видео на YouTube по этой теме. Например, как на токарном станке обрабатывают разные металлы. Искал в сети «фишки» и секреты рабочих, которыми они пользуются на производстве. В этом плане Интернет много дает – было бы желание. Благодаря тому, что многие вещи я могу изготовить сам, компания экономит немало денег.

59881792_2237126593036785_5863369119184715776_o

— На какой стадии готовности находится протез? У вас есть определенные сроки?

– Да, у нас есть обязательства перед фондом Бортника, выдавшем грант. Мы должны представить работу в апреле. Готовность протеза я бы оценил на 98 %. Но остались те самые злополучные 2 %, которые губят все стартапы – их тяжело довести до конца.

– Что входит в эти 2 %?

– Собрать все воедино. Сейчас системы отлажены по отдельности и лежат порознь на столе. А вот будет ли все это хорошо работать, когда мы соберем кисть – большой вопрос.

(На момент выхода статьи протез был собран, и все системы работали без замечаний. Отчет фонду также был сдан. Ребята дали своему протезу название «Энтузиаст» — Прим. редакции)

– Каковы дальнейшие перспективы развития проекта?

– Протез создается для решения не эфемерных задач. Мы работаем непосредственно с инвалидами-ампутантами и с протезистами-изготовителями гильз, на которые мы собираемся монтировать всю нашу систему. Мы часто ходим на экскурсии в крупные компании, смотрим, как они развиваются в этой отрасли. Радует, что к нам относятся дружелюбно – все понимают, что работают над воплощением одной большой идеи.

Все компании, которые существуют сегодня в мире, не обслуживают и одного процента инвалидов. Поэтому конкуренции на этом рынке нет.

Я довольно скептически отношусь к компаниям по типу сколковской «Моторики» – ребята делают, но не в том направлении. Жаль, что только зарубежные компании (Ottobock, Bebionic) понимают, куда надо двигаться – в сторону изучения и внедрения обратной связи.

Мы были очень удивлены, когда не нашли ни одного российского патента по обратной связи. Немало компаний заявляют о себе, но все они делают те же «руки-крюки», которые люди не чувствуют. Конечно, российский рынок специфичен для любого бизнеса. Ведь те, кто теряют руки, кисти, пальцы – преимущественно рабочие, стоящие у станков на заводах. Они и до потери конечностей не получали высоких зарплат, а пенсии по инвалидности и подавно не такие большие. Поэтому не все могут позволить себе поставить протез стоимостью 300 тысяч рублей. Я понимаю, почему российские компании ставят такой ценник – это максимально возможная субсидия государства для инвалида. Но ее очень тяжело выбить – доказать, что человеку действительно нужен протез такого уровня, а не просто культеприемная гильза с набором вкручиваемых предметов, практически невозможно.

– А стоимость вашего протеза?

–Я для себя прикидываю сумму до 150 тысяч. Сейчас мы делаем первый прототип – он дороже массового производства. Даже когда мы заказываем детали у производителей, стоимость опта и розницы значительно отличается.

– У тебя уже есть новые идеи для реализации?

–Мои дальнейшие разработки будут направлены на удешевление протеза. Нас многие спрашивают, почему мы делаем однозахватный протез, а не пяти- или четырехпалый. Все насмотрелись видео в интернете, где люди с протезами отлично ими управляют, берут предметы и вообще живут с ними так, будто это их родная рука. Но за этим стоит долгая работа с устройством самого пациента. Первичная реабилитация, на мой взгляд, должна происходить на однозахватном протезе. Это та вещь, которая ни в коем случае не должна подвести человека и не создать у него впечатление, что протез – бесполезная штука. Инвалиды должны научиться не бояться протеза и выполнять им хотя бы простейшие функции. Поэтому сначала логичнее приобрести устройство подешевле, привыкнуть, понять, как оно работает, есть ли в нем необходимость, а тогда уж брать двух-, трех-, четырех- или пятипалые протезы.

Следующая идея, которую я хочу реализовать – универсальная кисть простого производства. Грубо говоря: закладывается лист титана или стали под лазерный станок, все части вырезаются в 2D-моделях, собираются на винтах, и получается готовая кисть. При разном расположении пластин ее можно будет делать двух- и более захватной. Это облегчит работу компаниям, занимающимся протезированием. Не нужно будет каждый раз переделывать саму кисть – можно просто менять начинку из приводов и электроники, совершенствуя протез под нужды человека. Думаю, эта тема хорошо разовьется, если меня кто-то не опередит.

Все насмотрелись видео в интернете, где люди с протезами отлично ими управляют, хватают предметы и вообще живут с ними так, будто это их родная рука. Но за этим стоит долгая работа с устройством самого пациента.

– Тебе не жалко отдавать свои идеи?

– Нет. Я вообще скептически отношусь к присваиванию идей и патентам. Это замедляет развитие технологий. В России это еще не так распространено, а вот в Штатах патентуют каждый свой шаг. Если компания в чем-то продвигается, то сразу все идеи закрывают под замок патента – ими не воспользуешься.

Еще я немного наблюдаю за школьниками, которые занимаются протезами. Идеи своих прошлых проектов я выкладывал в сеть, а ребята их берут, и мне интересно наблюдать за тем, как они работают. Иногда пишу им и спрашиваю: «А что нового добавил?». Мне нисколько не обидно, что моими наработками пользуются. Наоборот, любопытно, как идеи развиваются. Думаю, это даже немного благородная цель, которая может помочь прогрессу в области протезирования в России.

Считаю, что патенты замедляют развитие технологий на планете.

— Значит уже в школе у тебя были серьезные достижения?

— Я поступил в МГТУ без вступительных испытаний по Всероссийской олимпиаде школьников. Я трижды призер этой олимпиады по направлению «технологии», а протезами занимаюсь вообще с 7 класса.

— Где ты учился?
— Я из Саранска. До 10 класса учился в обычном лицее. Потом поступил в республиканский лицей для одаренных детей, т.к. там были возможности развиваться в сфере технологий.


Саранский лицей уже третий год подряд занимает второе место в рейтинге топ-500 лучших школ России. 


После развала СССР этот предмет не особо в почете, классы труда во многих школах разграбили, ценные станки сдали на чермет. А для того, чтобы сейчас собрать  приличный технологический класс нужно около 1 млн рублей – не каждая школа может себе такое позволить.

В этот лицей я перешел не просто так, а чтобы поднять олимпиадное движение по технологии. Договорился со школой о закупке станков, и в итоге мы смогли сделать хорошо оборудованный класс – он и сейчас функционирует, я готовлю там детей к олимпиадам. Частенько приезжаю домой и занимаюсь с ребятами лично, а иногда и онлайн чем-то им помогаю.

А в теме протезирования я действительно очень давно и могу считать себя пусть небольшим, но экспертом в этой области. Поступив в Бауманку я понял, что протезы мне делать больше негде – мастерские остались в Саранске, а здесь к лабораториям нет свободного доступа. Было грустно, но надежду я не терял. Поэтому очень обрадовался, познакомившись с MyoLIMB на «Политехнике».

— Что изменилось в твоей жизни после переезда в Москву и поступления в Университет?

— Я уехал из Саранска со словами: «Мама, папа, не волнуйтесь, я сам справлюсь». Мои родители глухонемые, всю жизнь мы жили не особо богато. Сбережений на первое время у меня было не много, а просить денег у родителей принципиально не хотел. Тогда подумал, как я могу зарабатывать здесь, что умею делать лучше всего? Ответ не заставил себя ждать: я – робототехник и могу учить этому детей. Дал объявление на Авито и вскоре со мной связался частный детский клуб.  Составил план занятий и начал вести уроки по выходным. Тогда это было единственное место, где я мог спокойно и без вреда для учебы зарабатывать на жизнь.

Когда переехал в Москву, началась более самостоятельная жизнь, и мне это даже понравилось. Жить в общежитии – это уже не рядом с родителями. Мой тайм-менеджмент тогда рухнул как спичечный домик. Я сначала переживал, что теперь не могу посвящать так много времени работе над проектом. Но к такому образу жизни привыкаешь и понимаешь, что этот путь должны пройти все, в особенности москвичи. Я не удивлен, что большинство отличников – местные ребята. Одно дело, когда я прихожу домой – у меня в холодильнике пусто, надо сходить в магазин, купить продукты, приготовить и только потом поесть, а они приезжают домой и не думают о таких вещах, сразу занимаются своими делами. Но тем не менее, жизнь становится интереснее. Мне нужно постоянно учиться чему-то новому и учеба в Университете – следующий этап со множеством новых возможностей.

j0wexrqisjq

Еще я заметил, что в Саранске дети выходят из школы более подготовленными к жизни, в отличие от московских ребят – у них более тепличные условия. В Саранске нет такого обилия развлечений, как здесь. Город маленький, приветливый – идеальное место для учебы. Ты ни от чего не отвлекаешься, сосредотачиваешься на выбранном пути. Если хочешь остаться в Саранске, то просто плывешь по течению, а если хочешь оттуда выбраться, то должен быть лучше, чем все, кто тебя окружает.

— А что надо сделать, чтобы быть лучшим в Москве?

— Если на уровне школьников, то выиграть Всероссийскую олимпиаду. В Саранске достаточно быть призером в региональной – тебя уже все будут знать. А в Москве за эту олимпиаду и награда намного выше, чем в регионах. Победителям и призерам дают гранты по 200-300 тыс. рублей. Ежегодно в олимпиаде побеждает 1000-1500 человек – это менее 1% от общего количества школьников в России. Этому золотому проценту открыты двери во все вузы страны. В МГТУ им. Н.Э. Баумана, к сожалению, приходит не так много победителей этой олимпиады. Все в основном тянутся в МГУ, но я думаю, что это дело времени.

— Думаешь, что олимпиадники начнут чаще поступать в МГТУ?

— Подобные вопросы нужно решать на уровне ректората. Сейчас в Бауманке увеличивается процент поступающих целевиков. Количество растет, а качество стоит на месте. Конечно, среди них есть и способные ребята. Например, есть люди, прошедшие сюда со 150-ю баллами по ЕГЭ и сейчас они отличники, а есть те, кто с таким же баллом уже в академе или отчислен.

На мой взгляд, постепенное замещение целевиков олимпиадниками – лучший путь для Бауманского университета. Не стоит забывать, что Бауманку сделали люди, которые здесь отучились и стали великими учеными и изобретателями.

Не хочу вешать ярлыки, но все-таки те, кто уже в школе нашел свое призвание, в студенчестве сделают намного больше тех ребят, кто придя в Университет, еще не знают, что будут делать дальше. Этап поиска себя у таких школьников уже будет пройден. Понятно, что институт учит учиться, но олимпиадники уже умеют это делать. Здесь им становится скучно. Придя на первый курс, я вообще не чувствовал, что кто-то из студентов тянется к науке и что-то делает помимо посещения пар и зарабатывания баллов.

Я рассчитывал, что будет больше единомышленников. Не в плане учебы. Балловая система, которая подстегивает отличников, а не изобретателей, меня не сильно волнует. Я думал, что будут ребята с собственными увлечениями во внеурочной деятельности. Получается, что одни студенты делают имя Университету своими разработками, а другие бегут за баллами, чтобы зачетка была отличной. Но думаю, что все изменится. Образовательным системам России нужно еще какое-то время, чтобы оклематься после развала, и тогда начнется качественный рост в этой области.

 

shkolnyj-proekt– С чего началось твое увлечение технологиями?

– Примером стал дедушка. Он ученый, у него есть знак «Изобретатель СССР». Больше 30 лет он проработал на саранском механическом заводе «Электровыпрямитель», одно время служил на Байконуре. В 5-м классе я записался в кружок робототехники, научился паять. Мне с детства нравилось что-то собирать – обожал «Лего». Но конструктор это одно, а настоящий металл – совершенно другое. Так стал переходить к более серьезным вещам. К 7-му классу реализовал свой первый проект.

– Это был протез?

– Да, я нашел лист оргстекла, вырезал из него 2D-эскизы пальцев и кисти, купил и распрямил вольфрамовую нить, подключил питание. Кусок жести свернул в виде предплечья. Этот протез для ученика 8-го класса был большим достижением. Ничего сверхъестественного я тогда не делал. Но школьник, который делает что-то – уже круто, а школьник, который собрал протез – это «вау». На олимпиаде по технологии я тоже был первым, кто представил робототехнический протез. Это вообще проект всей моей жизни, на нем строятся все мои умения, достижения, и знают меня тоже благодаря ему.

– Назови трех самых великих, по твоему мнению, изобретателей, окончивших Бауманский университет.

– Королев, Туполев, Бармин. Я часто хожу по второму этажу и запомнил много фамилий людей, чьи портреты там висят, но не знаю всех их достижений. Там все великие. Нельзя выделить одного Королева и назвать его лицом Университета, потому что каждый из этих ученых в своей области доказал, что МГТУ – кузница великих изобретателей.

– Какими качествами должен обладать настоящий инженер?

– Трудолюбие, честность, патриотизм.

– Какой смысл ты вкладываешь в слово «патриотизм»?

– Не радикальный. У меня есть старший брат – он ученый в области химии и физики, окончил МГУ с красным дипломом, живет в Бостоне. Когда он окончил учебу, у него не было мысли остаться в России. Его пригласили в Америку – он улетел и не будет возвращаться.

Я думаю, что у нас так никогда ничего и не появится, если все будут уезжать. Хоть кто-то пытался остаться и попробовать развивать науку здесь? Там легко – тебя ждут, дают деньги, создают условия. Здесь же общество пока не особо понимает, в чем твоя ценность. А ты сам создай условия, чтобы тебя поняли и приняли. Докажи, что ты нужен, что ты можешь людям чем-то помочь.

Я пока окончательно не решил, хочу ли я жить обычной жизнью изобретателя или все-таки быть лидером и создать свое дело. Это тяжелый вопрос – у нас в стране энтузиастов не ценят. Их боятся, потому что это те люди, которые реально способны что-то изменить. У меня есть время определиться – впереди еще четыре года.

Но я не против учебы за рубежом. В MIT, например. Чтобы сделать что-то достойное, нужно понять, что вообще существует в мире. Отучиться, а потом вернуться сюда и реализовывать свой опыт и знания здесь. Это скорее какая-то моральная составляющая: мне эта земля много всего дала, воспитала, со своей стороны я тоже хочу помочь. А иначе так и будем говорить, что в России все плохо.

Анастасия Троянова