Захватывая движение: в петербургском ЛЭТИ открылась уникальная лаборатория 3D-видеоанализа

Научно-исследовательская лаборатория «Системы захвата и моделирования движения» открыта в R&D-зоне Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» в феврале 2022 года, она создана и оборудована за счет средств проекта Приоритет 2030. Лаборатория оснащена высокоскоростными инфракрасными камерами для регистрации кинематики, динамометрическими платформами, регистрирующими силы реакции опоры, а также системами миографии с инерциальными датчиками для регистрации электрической активности мышц.
«В лаборатории решаются задачи по тестированию и разработке протезов, оценке опорно-двигательного аппарата, а также проводятся исследования различных ортопедических средств и работы по моделированию скелетно-мышечной системы, экзо скелетов и интеграции скелетно-мышечных систем», – рассказывает руководитель лаборатории, доцент кафедры лазерных измерительных и навигационных систем (ЛИНС) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Андрей Юрьевич Аксенов.
В лаборатории научная группа кафедры ЛИНС проводит исследования биомеханики ходьбы пациентов из реабилитационных центров с различными нарушениями: ученые проводят анализ и подбирают необходимые ортопедические средства для каждого пациента, планируется запуск проекта по тестированию специальной обуви. Помимо этого, здесь ведутся работы по позиционированию и навигации беспилотных летательных средств.
В лаборатории также проходят учебные занятия для студентов факультета информационно-измерительных и биотехнических систем (ФИБС) – они проводят свои исследования в рамках выпускных квалификационных работ, связанных с разработкой протеза нижней конечности и диагностикой позвоночника в динамике-статике.
Лаборатория ЛЭТИ на сегодняшний день единственная в Санкт-Петербурге обладает оснащением, с помощью которого можно решать мультидисципинарные задачи в таких областях, как медицина, спорт, кино, ортопедия и экзоскелеты. Динамометрические платформы, работающие с частотой от 1000 герц, а также 16 электромиографических датчиков позволяют оперативно проводить необходимые исследования без расходных материалов. Летом 2022 года планируется дооснащение лаборатории высокоскоростными камерами. Партнерами являются разработчик программного обеспечения Qualisys и ООО «Эмера».
В перспективе на базе лаборатории планируется открытие центра предоставления медицинских услуг населению – диагностики заболеваний опорно-двигательного аппарата, анализа бега и состояния позвоночника. Андрей Юрьевич Аксенов также отмечает, что у лаборатории большой потенциал для проведения масштабных исследований – например, в области разработки протеза нижней конечности и оценки его функционирования. Среди выполненных проектов – предоставление биохимического отчета для парирования реабилитации и рекомендации по ортопедическим средствам для пациентов с ДЦП.
Ученые планируют в будущем проводить в лаборатории «Системы захвата и моделирования движения» работы по проверке навигационных систем, отладке управления беспилотных летательных средств и роботизированных систем.  
Лаборатория развивается в рамках стратегического проекта «Технологии сильного гибридного интеллекта для прикладной медицины» программы развития СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Приоритет 2030. Цель проекта заключается в разработке фундаментальных основ сильного гибридного интеллекта с построением на его основе технологического стека для интеллектуализации отраслей экономики и его апробации в области прикладной медицины.