Команда из Осаки получила специальную награду на Кибатлоне: технологии и ценности, вдохновившие на создание компактной инвалидной коляски

Чемпионат робототехники

Кибатлон (Cybathlon) – это соревнование адаптивных технологий, которое проводится швейцарским университетом ETH в Цюрихе каждые четыре года, начиная с 2016 г. Название объединяет слова Cyber – кибернетический, связанный с информационными технологиями, и athlon – спортивные соревнования. Люди с ограниченными возможностями соревнуются в качестве пилотов, использующих высокотехнологичные средства реабилитации, набирая очки за выполнение определённых заданий.

Паралимпийские игры, которые начинались как программа реабилитации для людей с ограниченными возможностями, предполагают соревнование, основанное на индивидуальных навыках и умениях, которые могут опираться на вспомогательные технологии. Однако Кибатлон сосредоточен на продвижении передовых технологических разработок. Оба события направлены на улучшение качества жизни людей с ограниченными возможностями, но их подходы различаются.

Посмотреть на Кибатлон 2024 пришли 7000 зрителей (© Оти Такао)

Третий Кибатлон проходил в течение трёх дней с 25 по 27 октября 2024 года. В общей сложности 67 команд из 24 стран прибыли, чтобы посоревноваться в восьми различных дисциплинах, включая протезирование рук, нейрокомпьютерный интерфейс (BCI), технологии ориентирования для незрячих и гонки на инвалидных колясках с электроприводом. Это было насыщенное мероприятие, за которым наблюдали 7000 посетителей и 21 000 онлайн-зрителей.

Приз за инновационность и универсальность

Японские команды участвуют в Кибатлоне с самого начала, и в этот раз особое внимание привлекло второе подряд выступление команды из Университета электросвязи Осаки. Команда участвовала в соревнованиях на инвалидных креслах, которые включали 10 заданий, включая преодоление лестниц. Команда была удостоена награды жюри – специального приза за инновации, удобство использования и универсальность.

Инвалидная электроколяска от Университета электросвязи Осаки оснащена технологией регулировки высоты (© Оти Такао)

Особое внимание жюри привлекла компактность японской инвалидной коляски. В то время как победитель конкурса Технологический институт Британской Колумбии из Канады, представил массивную машину, которая с лёгкостью справлялась с любой задачей, команда из Осаки уделила внимание практичности, разработав коляску, которая может проходить в обычные дверные проёмы. Их кресло было в два раза меньше кресла команды Британской Колумбии, и примерно такого же размера или даже меньше, чем уже доступные в продаже коляски.

В качестве шин был использован гусеничный механизм, позволяющий преодолевать неровности. Все четыре колеса имели независимые приводы для увеличения мощности хода, а передние шины были оснащены технологией omniwheel, всенаправленное колесо, обеспечивающей лучшее управление направлением движения. Эта расширенная функциональность помогла пилоту выполнить четыре ключевые задачи заезда.

Кресло также отличается использованием ножничного подъёмника, который позволяет изменять высоту кресла. В повседневной жизни возможность изменения высоты сиденья в зависимости от ситуации важна, например, при работе за компьютером или приготовлении еды. Кроме того, сиденье может изменять угол наклона с помощью электропривода, который включается при движении вниз по склону, что устраняет чувство тревоги на спусках у пользователей, которые из-за проблем с подвижностью ног не могут полагаться на них для удержания равновесия.

Первое место заняла инвалидная коляска с электроприводом от Технологического института Британской Колумбии. Она выделялась солидными размерами на фоне конкурентов (© Оти Такао)

Прислушиваясь к мнению пилота

Разработкой руководил профессор Чон Сунхи из Южной Кореи, специализирующийся на робототехнике, и студенты его лаборатории. Команда выслушивала и обсуждала отзывы пилота, чтобы довести передовые технологии, применяемые в кресле, до совершенства.

Руководитель команды Университета электросвязи Осаки профессор Чон (© Оти Такао)

Концепция была предложена пилотом команды, Огурой Тосинори, потерявшим подвижность ног. «Большие инвалидные коляски бесполезны в тесных жилых пространствах Японии. Мы сделали ставку на компактную, простую в использовании коляску, планируя возможность её коммерческого использования в будущем», – объясняет Огура.

Он передвигается в инвалидном кресле 17 лет, после несчастного случая на производстве. Страстный любитель мотоциклов в прошлом, он потерял возможность наслаждаться своим прежним увлечением. Однако, преодолев это разочарование, он смог освоиться и позитивнее взглянуть на новую жизнь в инвалидном кресле, подбадривая себя одной мыслью: «Эй, теперь ты всё время на колёсах!»

Его новым примером для подражания стал Аарон Фотерингем, американский спортсмен-колясочник, который, как скейтбордист, делает сальто назад в кресле и прыгает с 20-метровых рамп. Он демонстрировал свои акробатические трюки на Паралимпийских играх 2016 года в Рио-де-Жанейро. Его невероятные достижения вдохновили Огуру стремиться к большему.

«Я думал, как здорово было бы преодолевать лестницы в инвалидном кресле. Мне также хотелось участвовать в разработке транспортных средств. Я хотел внести посильный вклад в работу студентов над этой электрической коляской», – говорит пилот.

Члены команды из Осаки на церемонии награждения (© Оти Такао)

Какие проблемы решает развивающаяся отрасль?

Профессор Чон объяснил, что значение Кибатлона выходит далеко за рамки спортивных состязаний. Огромную ценность представляет возможность коммуникации студентов с людьми с ограниченными возможностями, которые участвуют в создании и доработке функционала продуктов, решающих их повседневные проблемы. Для них, как для будущих инженеров, это полезный навык.

Член команды Юмисаси Саэ, старшекурсница университета, делится мыслями о процессе разработки: «Я поняла, как важно прислушиваться к мнению Огуры как человека с ограниченными возможностями и использовать его знания, создавая продукт».

В рамках Кибатлона тестируется так называемая «технология улучшения человека», которая расширяет возможности людей. Американская исследовательская компания Fortune Business Insights сообщает, что в 2023 году объем мирового рынка для этой технологии достиг 169 миллиардов долларов. По прогнозам, к 2032 году он вырастет до 886 млрд долларов, что делает этот рынок достойным внимания.

Японское правительство, обеспокоенное тенденцией старения общества, в 2012 году предложило отдать приоритет использованию робототехники в уходе за больными. Это заявление подстегнуло развитие технологий. По состоянию на 2022 год в Японии рынок роботов для ухода за больными, включая инструменты для перемещения, транспортировки, уборки и купания, а также мониторинга, составлял 2,2 млрд иен и, как ожидается, достигнет 3,6 млрд иен в 2025 году.

Профессор университета Вакаяма Накадзима Сюро, возглавлявший команду специалистов по помогающим технологиям для людей с нарушениями зрения, говорит: «Многие люди в Японии считают роботов каким-то чудом техники, но в скором будущем они станут частью инфраструктуры, так же, как железные дороги и скоростные автомагистрали. На Кибатлоне зрители могут увидеть, как будут развиваться технологии». По словам профессора Накадзимы, хотя технические возможности Японии находятся на одном уровне с другими сильными странами-участницами, такими как Швейцария или Китай, она сталкивается с такими трудностями, как нехватка персонала в университетских лабораториях, нехватка финансирования и требования к безопасности пилотов.

Соучредитель Кибатлона Роберт Ринер наблюдает за соревнованиями (© Оти Такао)

Мозговые имплантаты выходят на сцену

Одной из дисциплин, привлёкших особое внимание на недавнем чемпионате, была гонка с использованием нейроинтерфейсов. На соревнованиях участники надевают специальные шлемы, считывающие мозговые волны, чтобы, управляя цифровым аватаром в инвалидной коляске провести его через полосу препятствий.

Победителем в этой дисциплине стала команда PittCrew из Лаборатории нейронной реабилитационной инженерии Питтсбургского университета. В своём проекте они использовали чипы, имплантированные прямо в мозг пилота, полностью парализованного ниже шеи. Эта технология всё ещё находится в стадии разработки, но уже сейчас обеспечивает значительно более высокую скорость передачи данных по сравнению с системами, использующими электродные шлемы. Команда одержала убедительную победу, набрав в два раза больше очков, чем серебряные призёры.

В конкурсе нейроинтерфейсов участники используют лёгкие шлемы для регистрации активности головного мозга. Это соревнование выиграла американская команда, использовавшая чипы, имплантированные непосредственно в мозг пилота (© Оти Такао)

Эта технология развилась до такого уровня, что позволяет считывать мысли человека и отображать их в виде текста на мониторе. До сих пор нет данных о том, какое влияние эта технология из области научной фантастики может оказать на организм человека в долгосрочной перспективе, но возможность её применения уже вызывает этические дискуссии. В то же время ожидается, что в ближайшем будущем вокруг неё вырастет крупный бизнес. В США генеральный директор Tesla Илон Маск и Марк Цукерберг, генеральный директор материнской компании Facebook Meta, вложили значительные средства в её развитие.

Профессор Швейцарской высшей технической школы Цюриха Роберт Ринер, которому принадлежит идея Кибатлона, отмечает: «Паралимпийские игры ищут спортсменов с выдающимися спортивными способностями, и люди с тяжёлыми формами инвалидности не могут в них участвовать. Кибатлон открыт для людей с тяжёлыми формами инвалидности, которые соревнуются, используя современное оборудование с электроприводом. Люди с ограниченными возможностями сталкиваются с таким количеством проблем в своей повседневной жизни, что у нас есть около двадцати идей для новых соревновательных дисциплин».

Похоже, что Кибатлон ждёт интересное будущее.

Фотография к заголовку: Инвалидная коляска с электроприводом, представленная на Кибатлоне командой Университета электросвязи Осаки и R-Techs. Управляет креслом Огура Тосинори (© Оти Такао)