Кто — кого? - [85]

В нем насос, приводимый в движение электродвигателем. Насос качает масло под давлением в две камеры, связанные с полостями гидроцилиндра и снабженные клапанами. Клапаны приводятся в движение соленоидами. А включением и выключением соленоидов управляют биотоки. Их отводят электроды, скрытые в специальном браслете, надетом на предплечье оператора. Слегка напрягая мышцы, оператор управляет положением клапанов, потоками жидкости, а в результате движением искусственной кисти.

Насос с двигателем, камеры с клапанами и громоздкими соленоидами — все эти агрегаты целиком и в готовом виде заимствованы из числа узлов, используемых в станках с программным управлением. Им пришлось отвести много места, ровно столько, сколько они занимали в исходной конструкции.

Зато теперь электронный узел, усиливающий и «обрабатывающий» биотоки и построенный на полупроводниках, помещается в маленькой коробке, спрятанной в черной подножке. По проводам внутри гибкого шланга в ящик идут управляющие сигналы, а из ящика по трубкам текут потоки жидкости в полости гидроцилиндра, скрытого внутри цилиндрического «предплечья». Поршень гидроцилиндра приводит в движение механизм кисти.

Осенью 1958 года работа над этим макетом была закончена, и он был выставлен на ВДНХ. В течение почти двух лет каждый желающий мог надеть браслет и управлять биоманипулятором. Желающих было много, и аппаратура прошла хорошую проверку на надежность и долговечность, были получены ответы на вопросы о том, как приспосабливается человек к новой системе управления, о регулировке этой системы применительно к разным операторам.

Биоэлектрический манипулятор при сжатии пальцев мог развивать большие усилия. Их величина ограничивалась только механической прочностью деталей кисти. Неизмеримо уступая живой кисти в подвижности, он может намного превзойти ее в отношении развиваемых усилий. «Мышечный усилитель» — самое первое техническое устройство, в котором материализовалась идея биоэлектрического управления.

Летом 1960 года в Москве проходил Первый Международный конгресс по автоматическому управлению. Во время одного из докладов на сцену поднялся юноша, подошел к черной доске и, взяв мел, под аплодисменты присутствующих написал на ней: «Привет участникам конгресса!» Почему зал так тепло встретил это вмешательство в спокойное течение заседания? Потому, что юноша брал мел и писал на доске протезом предплечья с биоэлектрическим управлением. Так идея биоэлектрического управления получила первое непосредственное практическое приложение.

Это был еще один шаг вперед; никаких клеток, шкафов и ящиков. Все укладывается в габариты и вес, приемлемые для человека, который пользуется протезом в обычной рабочей или домашней обстановке.

Биосигналы отводятся электродами, наложенными на кожу, покрывающую культю — остаток утраченного предплечья, и поступают в миниатюрный блок управления, спрятанный в кармане. Сигналы управления подводятся к электрическому микродвигателю, приводящему в движение механизм кисти. Когда у протезированного возникает желание сжать кисть, мозг превращает это желание в биоэлектрический сигнал, сигнал поступает от нервной сети в ткани усеченной мышцы, действует система биоэлектрического управления — и искусственная кисть сжимается.

Прошло несколько лет, и в нашей стране такие протезы теперь изготовляются десятками и сотнями. Представители многих зарубежных технических и лечебных фирм и заведений смотрят, изучают, записывают и запоминают, начинают проектировать и строить протезы с биоэлектрическим управлением. И не только протезы.

Протезирование — только первое, но далеко не единственное приложение идеи биоэлектрического управления.

…Космический корабль, возвращаясь из полета, стремительно мчится к Земле. Остается 200, 150, 100 километров, и вот корабль уже входит в плотные слои атмосферы, замедляющие его полет. Непреодолимые силы прижимают космонавта к креслу, в котором он полулежит. Он не может двинуть ни рукой, ни ногой; и если ему удается делать движения, то они медленны и неверны. Сохранив способность рассуждать и управлять кораблем, он лишен физической возможности осуществлять управление.

А теперь представьте, что космонавт располагается в не совсем обычном кресле. Его плечи и предплечья, прилегают к удобным полугильзам, укрепленным на жестких рычагах; верхний рычаг подвижно соединен со спинкой кресла, а другим концом, тоже подвижно, — со вторым рычагом. Живую руку космонавта дружески поддерживает механическая рука кресла. Ее подвижные сочленения снабжены приводами достаточно мощными, чтобы легко преодолеть силы, которые делают неподвижными руки космонавта при больших ускорениях и замедлениях корабля. Электроды, наложенные на несколько мышц, отводят биотоки, возникающие в них тогда, когда космонавт пытается двинуть невероятно отяжелевшей рукой. А дальше все происходит по известной нам схеме. Биотоки усиливаются, обрабатываются и используются для управления приводами механических рук. Движутся их звенья, а вместе с ними движутся руки космонавта, который теперь уже не остается пассивным наблюдателем.