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Sistemi Protesici

Titan Arm: l’esoscheletro economico e dalla forza sovrumana

Scritto da Gianmarco Rogo

Dopo aver trattato nel precedente articolo di un braccio robotico ultra-veloce, descriviamo ora l’utilizzo di un altro sistema robotico, avente però caratteristiche ed impieghi differenti.

Un team di studenti della University of Pennsylvania ha contribuito alla costruzione di un esoscheletro particolarmente versatile ed economico: si tratta di un braccio robotico portatile e a basso costo.

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Molte persone vittime di incidenti, ictus o lesioni invalidanti devono, in genere, affrontare lungi periodi di riabilitazione prima di ritornare alle abitudini quotidiane. Le terapie a cui si sottopongono non sono sempre le più semplici; molte di queste, infatti, hanno durate improponibili e spesso non assicurano un soddisfacente recupero delle abilità perdute. Un valido aiuto è sicuramente fornito dall’utilizzo di esoscheletri robotici; tuttavia si tratta, per la maggior parte dei casi, di ausili ancora troppo costosi e particolarmente limitanti.

Il team di ingegneri meccanici che si occupa del progetto Titan nasce con un obiettivo ben preciso. Elizabeth Beattie, Nicholas McGill, Nick Parrotta, e Nikolay Vladimirov hanno progettato, dopo un duro lavoro di più di due semestri, un esoscheletro particolarmente leggero, efficiente ed economico ma anche molto potente. Il muscolo elettronico, cosi definito dal team, sarebbe in grado di opporre la giusta resistenza quando viene sollecitato (da esercizi terapeutici, ad esempio) e permettere, quindi, alla persona che lo indossa di essere in grado di raccogliere fino a 40 kg di peso in più, senza alcun importante sforzo fisico.

titan-arm_0Grazie ai materiali più sottili e resistenti utilizzati in questo rivoluzionario braccio, i pazienti riscontrano una tale facilità di utilizzo che permette loro di compiere con abilità diversi movimenti.  Per questo scopo, è stata realizzata una disposizione intelligente dei componenti elettronici e meccanici. L’attuatore, ad esempio, è posto in uno zaino piuttosto che nel braccio robotico mentre le parti sottoposte ai carichi dell’esoscheletro sono fresate in alluminio in modo da contenere il peso con il minor dispendio di potenza. Inoltre, il braccio è dotato di una connettività wireless; ciò significa che il paziente potrebbe completare la terapia fisica comodamente a casa, mentre il terapeuta monitora gli esercizi da remoto.

Il Titan Arm” è sicuramente un braccio dalle mille potenzialità; la squadra ha già ricevuto la prima sfida da uno snowboarder colpito più volte da un ictus. La progettazione è comunque in continuo perfezionamento; si sta pensando infatti anche alla completa personalizzazione del braccio tramite la stampa di componenti in 3D.

Tale esoscheletro è alimentato da una batteria ai polimeri di litio che può offrire a chi lo indossa un’autonomia più che soddisfacente: una carica completa può durare fino ad una giornata di utilizzo. La “parte intelligente” del braccio è gestita da un software in grado di leggere le posizioni dei sensori magnetici all’interno dei giunti in acciaio e quindi coordinare i movimenti. L’operatore è inoltre in grado di controllarlo anche tramite un dispositivo palmare.

 

Source & Credits: interestingengineering.com

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Informazioni autore

Gianmarco Rogo

Ideatore ed amministratore del Network di IngegneriaBiomedica.org.
Nutre particolare interesse per gli strumenti dell’Ingegneria Informatica ad uso biomedicale.
Appassionato dal percorso formativo in Ingegneria Biomedica e spinto dalla forte curiosità verso la robotica, l’automazione e l’elettronica in generale, si avvicina all’attivo ambiente dei cosiddetti Artigiani Digitali, o “Makers” lavorando alla programmazione di micro controllori e sistemi embedded. Nel 2014, con il progetto LM35: Analisi e elaborazione dei dati si classifica primo al concorso “Make a project – Critics” indetto nella Community italiana Arduino.
Lavora allo sviluppo di sistemi per domotica e telecontrollo per monitoraggio di energie rinnovabili.

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