Город инноваций. Как в Петербурге придумали робота-футболиста и тренажер для нейрохирургов

Экзопротезирование

Разработчики из Петербурга создают инновационные технологии в медицине, которые помогают проводить сложные операции и улучшают жизнь пациентов. Например, компания "НьюСтеп" разработала систему экзопротезирования для пациентов с ампутированными конечностями. Она соединяет кость культи и экзопротез. Разработка — современная замена культеприемных гильз. Система напрямую устанавливается в кость, получается жесткий контакт, и пациенту легче управлять протезом. Таким образом, он может больше двигаться, даже ездить на велосипеде и плавать.

"Мы разрабатываем аналог гильзы, который представляет собой систему закрепления внешнего протеза конечностей в теле пациента. По мировому опыту, это улучшает качество жизни пациента на 80%. В целом вся эта технология пришла из зубной имплантации. В мире она развита уже более 30 лет, а в России появилась только сейчас", — рассказал генеральный директор компании Андрей Синегуб.

Аналогичную систему компания разрабатывает для пальцев и предплечий. "Мы единственный стартап, который занимается этой историей в стране. Но из-за того, что нет аналогов, нужно сделать полный комплекс испытаний. Сейчас готовимся к доклиническим испытаниям. В этом году хотим испытать систему на первом пациенте. Добровольцев много, в том числе и среди тех, кто вернулся из зоны СВО", — добавил Синегуб.

Медицинский фантом

Врач-нейрохирург многопрофильной инновационной клиники Виктор Песков создал стартап по разработке медицинских фантомов для своих коллег. Интерактивный стереотоксический нейрохирургический фантом — это тренажер для обучения докторов, проведения нейрохирургических операций, лечения опухолей головного мозга, биопсии и т.д.

Тренажер представляет собой модель черепа со всеми внутримозговыми структурами. С его помощью можно планировать и выполнять большой спектр операций. Он предназначен не для лечебного процесса, а для обучения.

"Это как нейронавигация, только в миниатюрном виде внутри этой модели головы. Помещаем инструмент в определенную зону фантома, то есть головного мозга, и в режиме реального времени наблюдаем, например, есть ли снижение тремора у пациента или побочный эффект в случае неправильно спланированной операции. Если была допущена ошибка, то система в режиме реального времени об этом узнает и оповестит в виде изменения неврологического статуса цифрового пациента. Чаще всего такие операции делаются в сознании, и хирургу нужно в режиме реального времени наблюдать состояние пациента. Мы можем спланировать операцию на реальной анатомии головного мозга, то есть хирург будет полностью погружен в обучающий процесс, как будто он делает операцию на реальном человеке", — рассказал Виктор Песков.

Виртуальный симулятор для медицины

Компания "Медвиар" занимается разработкой высокореалистичных симуляторов для медицинских вузов, врачей и медсестер. Это решение позволяет практиковаться не с реальными пациентами, а с виртуальными, чтобы во время настоящей практики врач был более уверен в себе. Причем виртуальный пациент способен общаться, отвечать на вопросы и сообщать о симптомах заболевания.

"Мы предоставляем больше 300 патологий для практики. Например, есть острые онкологические заболевания, с которым практиковаться у студента не получится. Это дает возможность развить клиническое мышление", — рассказал генеральный директор компании Евгений Костюшов.

Сейчас компания разрабатывает новую технологию для обучения медсестер, которая позволяет отрабатывать практические навыки стандартной процедуры и спасения пациентов в экстренных состояниях.

Наноспутники

Производитель беспилотников ГК "Геоскан" развивает направление по разработке наноспутников (или кубсатов). Наноспутниковые платформы предназначены для проведения школьных и студенческих экспериментов в околоземном космическом пространстве.

"Наш спутник "Геоскан-Эдельвейс" стал очень популярным среди людей, которые заинтересованы космосом. В этом году планируется запустить пять спутников на нашей платформе", — рассказал руководитель проекта отдела проектов малых космических аппаратов группы компаний "Геоскан" Кирилл Стариков.

"Геоскан-Эдельвейс" стал первым в истории частным космическим аппаратом из Петербурга, который вышел на орбиту.

Сейчас "Геоскан" производит 50 комплектов наземных станций приема и распространяет их по школам от Калинграда до Чукотки. За время работы он стал самым популярным в мире образовательным наноспутником, передающим фотографии из космоса.

"Школьники в процессе обучения, дополнительного образования или просто в процессе работы с этой станцией получают данные со спутника. Это может быть телеметрия, то есть какие-то данные о спутнике, либо фотографии из космоса или фотографии с метеоспутников", — сказал Стариков.

Газ вместо бензина

Компания "Газ-Тюнинг" разрабатывает инновационное газовое оборудование для того, чтобы водитель смог перевести свой автомобиль на газовое топливо и при этом не испытывал проблем при эксплуатации.

"Изначально автомобиль рассчитан для работы на бензине, газ не является для него оптимальным топливом. Принцип классического газового оборудования в том, что оно преобразует количество бензина в примерное количество газа и просто подает его в двигатель автомобиля. Неполное сгорание газа в двигателе, изначально предназначенном для бензина, порождает проблемы, которые препятствуют массовому переоборудованию автомобилей населения на газовое топливо. Разрабатываемое оборудование перестраивает модель горения газового топлива таким образом, чтобы газ максимально отдал свою энергию в движение, а не в нагрев атмосферы", — пояснил инженер-разработчик газового оборудования Александр Пилюгаев.

По его словам, такие инновации улучшают экологию городов, а водители получают недорогое топливо. Кроме того, подобные изобретения помогают решать и социальные вопросы, считает он. Например, только за 2023 год правительство перечислило нефтяникам в качестве компенсации за утерянную прибыль 1,5 трлн рублей в рамках топливного демпфера.

"Если бы наши автомобилисты имели возможность комфортно ездить на газе, то сумма была бы меньше. Соответственно, сэкономленные средства можно направить на социальную сферу или инновации. Также, по предварительным расчетам, экономия семейного бюджета одной семьи при переоборудовании автомобиля на газ составляет до 70 тыс. рублей в год", — отметил Пилюгаев.

Аналогичное оборудование, представленное сейчас на рынке, поставляется из недружественных стран, так что поставки могут прекратиться в любой момент.

Компания впервые разработала свою миниоперационную систему для микроконтроллеров, которая предназначена для сверхбыстрых вычислений сигналов управления двигателя при работе на газе. "Мы стараемся делать все на российских компонентах. У нас есть договоренности с компанией "Микрон" на поставку микроконтроллеров, а также с предприятием электронной промышленности из Республики Мордовия, которое уже поставило нам первые образцы импортозамещающих компонентов", — рассказал разработчик.

Робот для исследования водной среды

Компании "Океаника" разработала три модели экологического подводного робота для детей и подростков — "Кит", "Батискаф" и "Пиранья". Они могут погружаться на глубину до 50 м.

Роботы предназначены для обучения профессиям инженера, спасателя, эколога и океанолога. "Мы делаем привлекательными эти профессии и создаем инструмент для того, чтобы дети могли пробовать изучать водную среду", — рассказала генеральный директор компании Ольга Киртянова.

По ее словам, главная цель — объединить водную робототехнику и экологию. "Важно, чтобы дети, изучая воду, понимали ее ценность", — отметила она.

Система промышленной радиосвязи нового поколения

Компания "Икс-Коннект Плюс" представила первую в России систему радиосвязи собственной разработки, которая может заменить системы известных зарубежных брендов, например, таких, как Motorola.

"Это новая разработка в России. Мы делаем все детали сами, включая корпус, кнопки, плату, а также программное обеспечение. Система призвана заменить американские и китайские бренды. Она имеет большую функциональность и не требует установки центрального оборудования. У нас минимум 32 канала, а на зарубежных аналогах по 16. Наша разработка предназначена для промышленных предприятий. Сейчас там используется в основном зарубежное оборудование", — рассказал генеральный директор Валерий Терехов.

3D-печать фарфором

Российская компания, которая занимается разработкой, конструированием и сборкой собственных 3D-принтеров, показала, как с помощью 3D-печати сделать вазу из французского фарфора.

"Этот принтер позволяет получать настоящие фарфоровые изделия и создавать то, что невозможно сделать руками. Мы сейчас взаимодействуем с одной студией керамики, которая раньше закупала 3D-принтеры из европейских стран, но так как теперь это сделать затруднительно, то они ищут российского поставщика, а мы как раз находимся в поисках рынка сбыта", — рассказал генеральный директор компании "Спутник ру Технолоджис" Святослав Русалевич.

Оптические элементы для самолетов

Компания "Специальные материалы и технологии" создает оптические элементы для авиации и космоса. Как рассказал генеральный директор компании "Специальные материалы и технологии", член-корреспондент Российской академии космонавтики Дмитрий Никитин, эти элементы могут использоваться и для беспилотников, комплектующие для которых в основном поступают из Китая.

"У нас небольшая производственная фирма. Мы изготавливаем оптические элементы для авиации и космоса. Их заказывают государственные предприятия. Оптика же везде нужна", — отметил он.

Робот-футболист

Это детище объединения молодых инженеров — специалистов в области мехатроники и робототехники "Кравт". Робот разработан для участия в международных соревнованиях по робофутболу RoboCup. Последний раз робот-футболист из Петербурга участвовал в соревнованиях, проходивших в Бразилии в 2023 году. Управление роботом происходит с помощью специальной программы, а скорость его перемещения достигает 2 м/с. Производство робота обходится примерно в 1 млн рублей.

"Программа включает алгоритмы, как он должен выстраиваться в линию, методику нападения, защиты, контратаки и т.д. Для этого робота не нужны джойстики, это полностью автоматизированная система", — рассказал генеральный директор компании Дмитрий Королев.

Робот оснащен двумя ударными устройствами (кикерами): для прямого удара и навеса мяча. Для связи с роботом используется радиомодуль.

Компьютерное зрение

Компания "Визионеро" занимается развитием технологий компьютерного зрения, которые позволяет в режиме реального времени по видеопотоку данных определять трехмерные координаты людей и их перемещение в пространстве, а также передавать эти данные в интерактивную среду. Все решения основаны на нейронных сетях. Такие технологии используются в реабилитационных центрах по всей стране.

"Создавая интерактивную вовлекающую среду, позволяем пациентам давать задания, например, такие, как диагностика походки. В этот момент в режиме реального времени предоставляя реабилитологу подробные данные о том, какие отклонения от нормы присутствуют у каждого пациента", — рассказал генеральный директор компании Андрей Лысенко.

Как отметил председатель комитета по промышленной политике, инновациям и торговле Петербурга Кирилл Соловейчик, в городе активно развивается высокотехнологичный инновационный бизнес. "Мы видим и силовую электронику, и VR, и искусственный интеллект, уже выраженный в готовых продуктах, которые использует и наша космическая отрасль, и нефтегаз, и медицинские клиники", — подытожил он.

Майя Бондарь