Prototipo di protesi di mano alla Scuola di Biorobotica del Sant’Anna

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Il prototipo presentato Scuola di Biorobotica della Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa (credits: Prensilia)

Le protesi di nuova generazione riescono a restituire parte della funzionalità della mano, ma molto resta da fare per il recupero del senso del tatto e per il collegamento cervello-corpo.
Obiettivi che sembrano essere stati raggiunti dalla nuova mano robotica sviluppata dall’Istituto di Biorobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, basata per la prima volta su un’interfaccia macchina/persona che utilizza i principi del campo magnetico.

Il progetto prevede di inserire magneti della dimensione di qualche millimetro a livello dei muscoli dell’avambraccio, in modo da sfruttare le contrazioni che qui si verificano per provocare movimenti studiati per ricadere sulla mano robotica, muovendola.

«Con questo sistema», spiega Christian Cipriani, direttore della Scuola di Biorobotica e coordinatore del progetto, «siamo in grado di monitorare il livello di contrazione dei muscoli residui di un arto amputato durante un’azione motoria e 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.
Inoltre, grazie ai sensori di forza e posizione, la protesi è in grado di per restituire percezioni tattili all’individuo.

Ristorare la sensibilità tattile è fondamentale per consentire movimenti fini: è proprio questo senso, infatti, che ci permette per esempio di capire di quale materiale è fatto un oggetto e decidere di conseguenza quanta forza utilizzare per stringerlo.

Sviluppata nell’ambito del progetto Myki (Bidirectional Myokinetic Implanted Interface for Natural Control of Artificial Limbs), finanziato dall’European Research Council tramite un ERC Starting Grant, e ingegnerizzata in collaborazione con la spin off Prensilia, la nuova protesi è ora pronta per passare alla sperimentazione su uomo. Prensilia sta infatti lavorando per commercializzarla entro il 2023.

La fase finale del progetto verrà svolta in collaborazione con un team coordinato dal dott. Lorenzo Andreani dell’Unità Operativa di Ortopedia e Traumatologia 2 dell’Azienda Ospedaliera Universitaria Pisana e prevede di ingaggiare un volontario con amputazione a livello di polso o avambraccio.
Si procederà dunque all’impianto dei magneti e allo studio di efficacia del sistema.

«Fino a oggi», conclude Cipriani, «i risultati sono molto promettenti, abbiamo imparato a controllare diversi gradi di libertà di una mano robotica in laboratorio».
Va verificato se quanto fatto in ambiente protetto può essere ripetuto sull’essere umano. I volontari possono sottoporre la propria candidatura all’indirizzo myki@santannapisa.it.

Stefania Somaré

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