Mano robotica

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Buone notizie per coloro che, a seguito di incidente, hanno perduto una mano, ma hanno ancora attive tutte le funzioni vitali del braccio.

E’ di qualche giorno fa la notizia, pubblicata su alcuni organi di stampa, specialmente quelli specializzati in robotica, che sono stati avviati i test sui pazienti.

La nuova mano robotica è stata messa a punto dall’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna, che è pronta ad essere sperimentata su persone con amputazione a livello del polso o dell’avambraccio.

La Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa è un centro universitario di riferimento per la formazione di eccellenza, con un’attenzione particolare allo sviluppo di percorsi innovativi in grado di rispondere alle esigenze provenienti dal contesto sociale e produttivo, con corsi finalizzati alla soluzione di svariate necessità.

Le ricerche e sperimentazioni della mano robotica, denominato progetto Myki, sono finanziate dall’ “ERC – European Research Council – Consiglio Europeo della Ricerca”, con la finalità di supportare i migliori ricercatori di tutto il mondo.

In tale ottica è stata finanziata anche la ricerca di una protesi robotica della mano i cui movimenti siano controllati in maniera naturale e intuitiva

attraverso un sistema di interfaccia macchina-persona che prevede l’impianto di piccoli magneti.

“Siamo entrati nella fase finale del progetto” commenta Christian Cipriani, direttore dell’Istituto di BioRobotica e coordinatore del progetto. “Stiamo cercando un volontario che riceva in via temporanea il primo impianto al mondo con queste caratteristiche”.

L’impianto verrà realizzato e sperimentato proprio presso l’Azienda Ospedaliera-Universitaria Pisana grazie alla collaborazione di un team coordinato da Lorenzo Andreani della UO Ortopedia e traumatologia 2.  Il progetto Myki, acronimo di “Bidirectional Myokinetic Implanted Interface for Natural Control of Artificial Limbs” ha sviluppato un sistema di interfaccia macchina-persona radicalmente nuovo, basato sui principi del campo magnetico, in grado di decodificare le intenzioni motorie e trasmettere domande e risposta sensoriali alla persona.

“La nostra mano robotica –spiega Cipriani– è dotata di attuatori e di sensori. Gli attuatori consentono di muovere le dita della mano mentre i sensori di forza e di posizione sono utilizzati per restituire percezioni tattili all’individuo”.

Il progetto prevede l’impianto di piccoli magneti di qualche millimetro a livello dei muscoli dell’avambraccio. A seguito dell’impianto, gli stimoli prodotti dalla contrazione muscolare si tradurranno in uno spostamento dei magneti che, a loro volta, attiveranno i movimenti della mano robotica.

“Attraverso questo sistema –continua Cipriani– siamo in grado di monitorare il livello di contrazione dei muscoli residui di un arto amputato durante un’azione motoria e conseguentemente di muovere il pollice, l’indice, le ultime tre dita e l’opposizione del pollice di una mano robotica. Questa combinazione di movimenti consente a chi indossa la mano di compiere le prese principali utili nella vita quotidiana”.

La mano robotica dalla Scuola Superiore Sant’Anna è stata ingegnerizzata in collaborazione con la spin off Prensilia che sta lavorando per commercializzare la protesi entro il 2023.

Prensilia Srl è una impresa Spin Off della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa fondata da giovani ricercatori dell’Istituto di Biorobotica, che opera nei settori della meccatronica e della robotica avanzata, del controllo inserito, della meccanica di precisione e sistemi “ICT”,  acronimo di “Information and Communications Technology –  Tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione”, cioè tutti i processi e le pratiche connesse alla trasmissione, ricezione ed elaborazione dei dati e delle informazioni.

Prensilia ha fatto una grande esperienza nello sviluppo di mani robotiche affidabili e robuste. Questa conoscenza è stata premiata negli anni da riconoscimenti internazionali e nazionali e ha prodotto risultati scientifici pubblicati nelle maggiori riviste specializzate internazionali.

Oltre alla progettazione e alla realizzazione di mani robotiche, Prensilia mette al servizio dei clienti il proprio know-how per la progettazione e realizzazione di soluzioni ad-hoc nell’ambito dello sviluppo di prodotti per ergonomia, macchine automatiche per il test di prodotti di largo consumo, dispositivi per la manipolazione di prodotti alimentari e sistemi per la preparazione di composti chimici. Insomma una Spin-off che si fa onore e che fa onore al nostro paese

Il progetto della mano robotica entra adesso nell’ultima fase, quella della sperimentazione su persona. L’interfaccia per il controllo della mano robotica sarà testata in via temporanea su persone con amputazione dell’arto superiore a livello del polso o dell’avambraccio.

La sperimentazione verrà condotta presso l’Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana grazie alla collaborazione con la UO Ortopedia e Traumatologia 2 che si occuperà della procedura chirurgica per l’impianto dei magneti.

“Fino a oggi i risultati sono molto promettenti, abbiamo imparato a controllare diversi gradi di libertà di una mano robotica in laboratorio -conclude Cipriani- adesso siamo entrati nella fase finale del progetto e stiamo cercando un volontario che possa aiutarci a far avanzare la scienza e la tecnologia in questo ambito”.

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