Сотрудники Национального исследовательского нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского (ННГУ) показали полноразмерный макет нейромобиля, управляемого буквально мыслью — сигналами головного мозга. Это транспортное средство смогут вести люди с нарушением опорно-двигательного аппарата. Нижегородские ученые выиграли грант Минобрнауки РФ и до конца 2019 года должны разработать экспериментальный образец вместе со специалистами тольяттинского Завода высокоточных деталей.
"В первую очередь мы ориентируемся на людей, которые не могут самостоятельно передвигаться, вынуждены ездить на инвалидных колясках. <…> Другая категория людей, которая тоже рассматривается в качестве потенциальных потребителей, — это пожилые люди. Сейчас ведутся дискуссии относительно того, следует ли продлевать права для людей старше, например, 60–70 лет. Потому что реакция ухудшается, координация движений тоже ухудшается, и этот вопрос довольно активно обсуждается", — рассказал ТАСС руководитель лаборатории интеллектуальных биомехатронных технологий ННГУ Василий Миронов.
Рулить с умом
Система управления с помощью сигналов головного мозга — вещь не новая для разработчиков. Они уже создали и показали, в том числе министру промышленности и торговли РФ Денису Мантурову и врио главы Нижегородской области Глебу Никитину, роботизированный экзоскелетонный комплекс "Илья Муромец". Экзоскелет позволяет людям с нарушениями опорно-двигательной системы самостоятельно двигаться, мысленно управляя конструкцией.
"Наш экзоскелет управляется с помощью ЭЭГ-сигналов. Это сигналы головного мозга, которые содержат в себе информацию о, например, воображаемых движениях человека. Мы представляли результат, когда человек думает, например, о совершении какого-либо движения, и этот сигнал транслируется в команды для экзоскелета. Трансформированную и дополненную версию похожего принципа управления мы планируем реализовать в системе нейроуправления автомобиля", — рассказывает Миронов.
Но в случае с нейромобилем требования надежности значительно повышаются: любое некорректное движение транспортного средства может привести к ДТП. Поэтому ученым предстоит разработать дополнительные алгоритмы управления, помогающие водителю. Разработчики надеются, что руль в нейроуправляемом автомобиле вообще не потребуется.
"Наша система управления будет состоять из двух частей. Одна часть будет анализировать дорожную обстановку, которая складывается вокруг нейромобиля, а другая часть как раз будет связана с нейроуправлением. Так вот, система ассистирования, которая смотрит, что происходит вокруг, формирует перечень вариантов движения в сложившейся обстановке и представляет это пользователю с помощью различных инструментов дополненной реальности", — рассказал разработчик.
Например, если водителю нейромобиля понадобится перестроиться в другой ряд, машина должна рассчитать свободное пространство на дороге. С помощью дополненной реальности, например, появляющейся на дороге стрелки и дополнительного сигнала, система подскажет водителю доступный вариант движения.
"Дальше человек фокусируется на этой задаче, и это приводит к изменениям в электроэнцефалограмме, которые детектируются системой нейроуправления. То есть получается, что последнее слово всегда остается за человеком. И он этот вариант принимает, убедившись, что нет никаких других препятствий, которые, например, система управления не могла учесть", — рассказывает Миронов.
Инвалиды готовы помогать
У разработчиков готов макет корпуса будущего нейромобиля, но это может быть не окончательный его внешний вид. Главная задача ученых — сделать удобное средство передвижения для потенциальных потребителей. В основном это люди, которые передвигаются с помощью инвалидных колясок, поэтому на их пожелания будут ориентироваться в первую очередь.
"Откликаются довольно активно люди, которые как раз целевые потребители этого нейромобиля и готовы взаимодействовать, помогать в доработке именно под их нужды. Ясно, что нам, разработчикам, далеко не всегда видны все нюансы", — рассказывает Миронов.
Группа инвалидов из Москвы предложила разработчикам испытать нейромобиль на себе в условиях столицы.
"Мы планируем сделать компактный автомобиль, что-то типа Smart, и на самом деле не знаю, насколько он сильно будет отличаться визуально от других машин. <…> Все устройства типа камер слежения за дорожной обстановкой и радаров — мы планируем это все скрыть (интегрировать в корпус), чтобы было меньше вероятности их случайного повреждения", — говорит собеседник агентства.
Перед испытаниями нейромобия в условиях города, он должен пройти через смоделированные на полигоне ситуации, которые могут произойти в реальности на дороге. Лишь когда ученые будут уверены в работе системы, индустриальный партнер проекта приступит к опытно-конструкторским работам и созданию собственно автомобиля.
Близких аналогов нет
Сейчас потенциальных потребителей волнует не только функциональность нейромобиля, но и возможность подзарядки в условиях российских городов. Разработчики рассчитывают, что запас хода на одной зарядке может составлять от 200 до 600 км.
"Мы ориентируемся на то, чтобы нейромобиль можно было зарядить от простой городской розетки буквально за ночь, за восемь часов, когда использование нейромобиля не требуется. Например, за рубежом для электромобилей есть целая сеть зарядных станций. В российских условиях, наверное, это сложнее организовать, поэтому мы в первую очередь ориентируемся на то, чтобы человек мог самостоятельно зарядить транспортное средство", — рассказывает Миронов.
Автомобилей для людей с нарушениями двигательных функций в России не производят. В мире, по словам разработчиков, есть только пять марок, которые адаптируют машины для такой категории водителей.
"Эти производители не предусматривают каких-либо дополнительных возможностей в системе управления, которые позволяли бы более удобное и простое управление транспортным средством. По идее, они сосредоточены на том, чтобы создать такой конструктив, такой корпус, который позволит человеку на коляске въехать в него и зафиксироваться там. Как таковой хитрой системы управления у них там нет, и в этом случае получается, что мы не имеем даже каких-то близких аналогов", — рассказывает Миронов.
Стоимость стартовой комплектации нейромобиля нижегородских разработчиков составит до 1 млн рублей. Цена будет зависеть от разных характеристик машины — например, от длины пробега на одной зарядке, количества ведущих колес.
"Мы провели анализ рынка, посмотрели примерную стоимость продуктов — они все стоят порядка $19–20 тыс., что составляет порядка 1 млн 200 тыс. рублей. Мы по своим оценкам, по тем комплектующим, которые планируется использовать, ориентируемся на стоимость от 550 до 900 тыс.", — добавил он.
Полина Буянова