Нурсултан Сериков (16 лет) и Шейхислам Нұрмұхамбетұлы (17 лет) учатся в одиннадцатом классе НИШ ХБН в Таразе. Вместе они делают ORKEN — мягкий экзоскелет, который помогал бы людям восстанавливаться после болезни дома. Пока это прототип: ребята его тестируют и дорабатывают, а полный курс реабилитации с ним ещё никто не прошёл.
Как всё началось
Идею подсказала семья. В начале 2022 года у дедушки Шейхислама было 70% поражения лёгких. Четыре месяца он лечился в больнице, потом попал в реабилитационный центр. Состояние было настолько тяжёлым, что большую часть восстановления он не мог передвигаться без чужой помощи. Потом дедушка пошёл на поправку, но последствия остались. Даже пятиминутная ходьба его сильно утомляет, и, как он сам признаётся, он часто боится упасть.
Ребята познакомились в школе. Шейхислам отвечает за железо: конструкцию, электронику и сборку. Нурсултан работает с реабилитационными центрами, общается с врачами и пациентами и отвечает за приложение. Наставник проекта — учитель биологии Инна Аксёнова.
Что это за устройство
ORKEN поддерживает колено и стопу во время ходьбы. Сила передаётся через боуденовские тросы и функциональный текстиль, а сам прототип сделан в основном из мягких материалов, таких как EVA и нейлон. Внутри мотор с волновым редуктором и механизм намотки троса.
Устройство следит за движением с помощью датчиков трёх видов. Два датчика MPU6050 (гироскоп и акселерометр) стоят на колене и на передней части стопы. EMG-датчик крепится электродами к икроножной мышце, а в «умную» стельку встроены шесть тензорезисторов.
Прототип весит около 1,7 кг. Заряда Li-ion аккумуляторов хватает примерно на 1,5 часа активного использования и до двух часов в экономном режиме.
Искусственного интеллекта в самом устройстве пока нет. Оно работает по базовому алгоритму: реагирует на данные датчиков во время движения и не предсказывает шаг заранее. Это направление ребята хотят развивать. ИИ они уже используют в приложении для домашней реабилитации: ассистент объясняет пациенту, как выполнять упражнения, анализирует фото и предупреждает врача, если что-то идёт не так.
Почему не «ещё один Lokomat»
Существующие решения, такие как Lokomat, Ekso, ReStore и казахстанский A.GEAR, делают для реабилитационных центров. Lokomat, например, стационарная установка для клиники. Создатели ORKEN не пытаются сделать их лучше или дешевле. Изучая материалы об экзоскелетах, они пришли к выводу, что в домашней реабилитации экзоскелеты почти не используются, и выбрали именно этот сегмент.
«Врач не видит, что пациент делает после выписки», — объясняют они.
ORKEN должен стать мостом между центром и домом: мягкий формат, который можно быстро надеть и снять, и приложение, через которое врач следит за упражнениями.
Что показали тесты
Первый прототип делали, чтобы проверить идею. Его тестировали в STEAM-лаборатории школы, дома и в реабилитационном центре «Наследие» в Алматы. С поддержкой ORKEN мышечная активность снижалась в среднем на 23%.
Недавно ребята подписали договор с реабилитационным центром в Таразе и только начинают проверять там второй прототип. Полный курс реабилитации с ORKEN пока никто не прошёл. Создатели говорят, что прямо сообщают участникам тестов: это прототип, а не зарегистрированное медицинское изделие.
Сейчас второй прототип собирают в STEAM-лаборатории школы. Главная цель — чтобы его было быстро и удобно надевать, и снимать: первый получился громоздким. Проект работает в Алматы и Таразе.
От неудачи к прототипу
Идею ребята придумали в мае и подали на Solve for Tomorrow. Прототипа тогда не было, только идея, и они не прошли первый этап.
«Мы поняли, что нужно не ждать, а строить», — рассказывают они.
За лето спроектировали концепцию мягкого экзоскелета.
Потом попали в инкубатор ITMLab. Это программа ITeachMe, её партнёром и инвестором выступила компания Chevron. На Pitch Day они выиграли $700 и на эти деньги собрали прототип, ещё $300 получили на других конкурсах: всего около $1 000. Через ITMLab ребята вышли на реабилитационные центры, а «Казахстанская правда» написала об их проекте. Сейчас они в финале Demo Day, где покажут ORKEN инвесторам.
23 октября ORKEN представили на выставке республиканской конференции с международным участием по социальной защите в Алматы. По словам ребят, они были единственными школьниками среди участников.
Что дальше
Себестоимость устройства сейчас около 170 000 тенге, планируемая цена продажи 250 000. Для пожилых пациентов ребята хотят сделать аренду для использования дома за 30 000 тенге в месяц.
Главное сейчас — тесты. Параллельно нужно закончить второй прототип, выпустить приложение, оформить патент и произвести первые устройства. Для этого ребятам нужны средства, а также врачи-партнёры и реабилитационные центры для испытаний.
