Esoscheletri assistivi per le disabilità motorie
Riprendere in mano la propria autonomia
L’obiettivo della nostra ricerca presso il laboratorio ALTAIR è sviluppare tecnologie indossabili capaci di restituire autonomia funzionale a persone con gravi compromissioni motorie
Il fondamento: la compensazione della gravità
Il primo requisito per un’assistenza efficace è l’annullamento del carico gravitazionale che grava sull’arto superiore.
Attraverso una stima precisa della massa del braccio dell’utente, il sistema è in grado di generare una forza di sostegno che rende il movimento virtualmente privo di peso.
Questo approccio garantisce fluidità, eliminando vibrazioni e instabilità.
Il limite della pura compensazione di gravità
Tuttavia, la compensazione della gravità basata su modelli fissi presenta un limite critico: la dipendenza dalla conoscenza del carico (payload)
L'interfaccia mioelettrica (sEMG)
Per rendere il sistema adattivo, utilizziamo l’elettromiografia di superficie (sEMG) per decodificare i segnali elettrici generati dai muscoli durante l’attivazione volontaria
Le criticità nella disabilità
Nonostante l’efficacia su soggetti sani, questa strategia incontra ostacoli significativi in presenza di patologie neuromuscolari:
Rapporto segnale-rumore: In pazienti affetti da miopatie o distrofie, il segnale muscolare residuo è estremamente debole e spesso disturbato dalla presenza di tessuto adiposo.
Instabilità dei guadagni: Per fornire un supporto sufficiente a chi ha una forza muscolare minima, è necessario impostare guadagni molto elevati. Questo porta a movimenti scattosi (jerky motion), innaturali e inclini all’instabilità, rendendo il dispositivo inutilizzabile nella quotidianità.
La nostra tecnologia: Compensazione Adattiva della Gravità
La soluzione proposta dal nostro gruppo di ricerca è una metodologia innovativa e brevettata che unisce i vantaggi della compensazione di gravità alla flessibilità del controllo mioelettrico
Il nostro algoritmo è in grado di stimare in tempo reale le variazioni di carico, permettendo all’utente di sollevare oggetti di peso ignoto senza perdere stabilità o fluidità. Anche in presenza di segnali muscolari estremamente degradati, il sistema agisce come una naturale estensione del corpo, garantendo una transizione fluida tra il riposo e l’azione. Questa tecnologia rappresenta un passo concreto verso il ripristino dell’indipendenza nelle attività della vita quotidiana, permettendo una piena libertà di movimento anche in contesti clinici complessi.
Per qualsiasi informazione, scrivere alla mail: andrea.calanca@univr.it
Davide
Collaboratore alla Ricerca
Bio