Не как собаке пятая нога: освоиться с дополнительным большим пальцем оказалось нетрудно

Исследователи из Кембриджского университета доказали, что у добровольцев нет особых проблем с быстрым обучением тому, как использовать третий большой палец. Они быстро приноровились управлять придаточным протезом, чтобы захватывать предметы и пользоваться ими.

Учёные протестировали роботизированное устройство на самых разных испытуемых. Это было важно для внедрения новых технологий для всех желающих. Результаты наблюдений опубликовали в журнале Science Robotics («Научная робототехника»).

Наряду с другими развиваются технологии для повышения двигательной активности с помощью моторизованных носимых устройств, таких как экзоскелеты или дополнительные «части тела». Такие приспособления помогли бы людям с инвалидностью, а также могут пригодиться даже обычному здоровому человеку, чтобы выйти за пределы биологических ограничений.

Возглавляет робототехническую лабораторию в Кембридже профессор Тамар Макин. Третий большой палец (ТБП) разработала её сотрудница Дэни Клоуд. Дополнительная роботизированная штука на руке задумывалась с целью улучшить хватательную и несущую способности кисти.

ТБП пристёгивается к ребру ладони, напротив натурального большого пальца и контролируется… ногами. Точнее, датчиками давления под большими пальцами ног. Нажим носком правой ноги выпрямляет ТБП, а носком левой ноги — прижимает его к собственным человеческим пальцам. Степени движения пропорциональны прилагаемому давлению, а если совсем не давить, то пристёгнутый манипулятор возвращается в исходное положение.



У команды инженеров была возможность протестировать ТБП на ежегодной научной выставке. В течение пяти дней изобретение дали опробовать 596 добровольцам в возрасте от 3 до 96 лет. Из них только четверо не смогли использовать ТБП, либо потому, что он плохо прилегал к их руке, либо они не сумели контролировать его ногами. Отмечается, что датчики давления не подходили для совсем уж лёгких детей.

Участникам давали до минуты на ознакомление с устройством, попутно объясняя, как выполнить два задания. Первое состояло в переносе в корзину колышков, установленных в лунки на дощечке, с использованием только ТБП. Испытуемых попросили переместить как можно больше колышков за 60 секунд. В общей сложности это задание успешно выполнили 333 участника.

Вторая задача заключалась в использовании ТБП вместе с пальцами той же руки для перемещения пяти или шести различных предметов из пенопласта. Они были различной формы, что требовало разносторонней ловкости. Опять же, участников попросили переместить в корзину как можно больше объектов за одну минуту. Всего со вторым заданием справились 246 участников.

Почти все, кому дали проиграться с ТБП, сразу же начали пользоваться устройством. Причём 98% добровольцев смогли успешно манипулировать объектами с помощью роботизированного приспособления в течение первой же минуты. И только 13 участников не смогли выполнить задание.



Даже с учётом всех отличий между тестировавшими изобретение, индивидуальность не влияла на успеваемость. И это при том, что ТБП у всех побывал лишь на правой руке. В общем, у потенциальных картёжников или пианистов, то есть у людей с особенно развитыми кистями рук, с новым устройством не было преимуществ над остальными пользователями.

Впрочем, при использовании новой технологии пожилыми наблюдалось снижение производительности, свойственное возрасту. Также успехи были слабее у детей младшего возраста. Шестеро из 13 участников, которые не смогли выполнить задание, были младше 10 лет. Кроме того, подростки в возрасте 12–16 лет испытывали больше трудностей, чем люди зрелого возраста.

Изобретатели верят в успех своего устройства, например, в промышленности, где дополнительные возможности рук никогда не будут лишними.