È statunitense il nuovo prototipo di gamba robotica presentato dalla IEEE Robotics and Automation Society.

Si tratta di una gamba ginocchio-caviglia potenziata, con attuatori ad alta coppia, trasmissioni a bassa riduzione e un motore a bassa velocità, caratteristiche che nel loro insieme conferiscono alla protesi una bassa impedenza meccanica e una elevata reversibilità (Elery T, Rezazadeh S, Nesler C, Gregg RD. Design and Validation of a Powered Knee-Ankle Prosthesis with High-Torque, Low-Impedance Actuators. IEEE Trans Robot. 2020 Dec;36(6):1649-1668. doi: 10.1109/TRO.2020.3005533. Epub 2020 Jul 13. PMID: 33299386; PMCID: PMC7720653).

A loro volta queste sono qualità che permettono alla protesi di avere movimenti oscillanti del ginocchio e una buona compliance con il terreno, di produrre meno rumore e di trascurare le dinamiche dell’attuatore meno idoneo al momento specifico.
Infine, questa protesi presenta potere di rigenerazione.

Il prototipo è stato sviluppato grazie alla collaborazione tra il Dipartimento di Bioingegneria e Ingegneria Meccanica dell’Università del Texsas, il Dipartimento di Ingegneria Meccanica dell’Università di Denver e il Dipartimento di Ingegneria Elettronica e Scienze Computazionali del Robotics Institute dell’Università del Michigan.

Gli autori hanno sottoposto il disegno a una serie di test.

Il test di Benchtop ha confermato che entrambe le articolazioni possono essere invertite nell’uso da piccole coppie e la piccola inerzia riflessa.

Il test di controllo dell’impedenza ha dimostrato che le dinamiche non modellate e l’impedenza intrinseca di un attuatore sono sufficientemente piccole da controllare l’impedenza dell’articolazione senza un feedback da parte delle coppie o lunghi trial di messa a punto.

La prova del passo valida le performance sotto le condizioni del progetto e con una messa a punto minima.

Infine, le abilità rigenerative della protesi, la bassa frizione alla quale essa è sottoposta e la piccola inerzia riflessa rendono la protesi poco rumorosa e dispendiosa dal punto di vista energetico.

(foto: archivio)

Stefania Somaré

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