Negli ultimi anni si sono affermate nel panorama italiano le protesi mioelettriche di arto superiore, valido ausilio in caso di amputazione e/o malattia congenita (tipo focomelia). Tali dispositivi si avvalgono di sensori mioelettrici applicati superficialmente, sulla cute, in grado di rilevare le differenze di potenziale generate dalle contrazioni muscolari volontarie, utilizzate come input del sistema di controllo. Tali protesi sono ancora oggi oggetto di studio e di miglioramento. A partire dal modello attualmente prodotto e utilizzato presso il centro protesi INAIL di Vigorso (BO), dotato di tre gradi di libertà, equipaggiato con tre motori DC a magneti permanenti e totalmente privo di sensori, lo studio effettuato in questa sede mira all’ampliamento delle potenzialità di suddetto ausilio al fine di agevolarne il più possibile l’utilizzo da parte del paziente. A tal scopo si è partiti dal debug del software di controllo della protesi attualmente utilizzata e dalla costruzione di un banco di prova della stessa, in modo da poter riprodurre da pc sequenze di movimenti registrati durante le prove con i pazienti. Lo studio si è poi indirizzato alla ricerca di sensori custom con cui equipaggiare la protesi per poter effettuare un controllo del moto dei suoi giunti, attualmente realizzato in catena aperta, con la sola supervisione visiva del paziente. La scelta è caduta su sensori ad effetto Hall accoppiati a magneti permanenti. A tal fine si sta utilizzando il software ANSYS per analisi ad elementi finiti allo scopo di effettuare un posizionamento ottimo dei sensori (relativamente al campo magnetico). Al termine di questa fase si prevede di cominciare a studiare una decentralizzazione del controllo tramite utilizzo di protocollo I2C ed un eventuale sistema di comando vocale della protesi per movimenti complessi (es. impugnare la cornetta del telefono, mangiare, pettinarsi). Ulteriore sviluppo della protesi a tutt’oggi utilizzata prevede l’introduzione di altri due gradi di libertà realizzati attraverso l’inserimento dell’articolazione di spalla (movimento di abduzione e di adduzione). Tale progetto, ancora in fase di studio di fattibilità, prevede la collaborazione con un gruppo di ingegneri meccanici e bioingegneri
Strategie di controllo per protesi di arto superiore II
MAINARDI, Elena;
2004
Abstract
Negli ultimi anni si sono affermate nel panorama italiano le protesi mioelettriche di arto superiore, valido ausilio in caso di amputazione e/o malattia congenita (tipo focomelia). Tali dispositivi si avvalgono di sensori mioelettrici applicati superficialmente, sulla cute, in grado di rilevare le differenze di potenziale generate dalle contrazioni muscolari volontarie, utilizzate come input del sistema di controllo. Tali protesi sono ancora oggi oggetto di studio e di miglioramento. A partire dal modello attualmente prodotto e utilizzato presso il centro protesi INAIL di Vigorso (BO), dotato di tre gradi di libertà, equipaggiato con tre motori DC a magneti permanenti e totalmente privo di sensori, lo studio effettuato in questa sede mira all’ampliamento delle potenzialità di suddetto ausilio al fine di agevolarne il più possibile l’utilizzo da parte del paziente. A tal scopo si è partiti dal debug del software di controllo della protesi attualmente utilizzata e dalla costruzione di un banco di prova della stessa, in modo da poter riprodurre da pc sequenze di movimenti registrati durante le prove con i pazienti. Lo studio si è poi indirizzato alla ricerca di sensori custom con cui equipaggiare la protesi per poter effettuare un controllo del moto dei suoi giunti, attualmente realizzato in catena aperta, con la sola supervisione visiva del paziente. La scelta è caduta su sensori ad effetto Hall accoppiati a magneti permanenti. A tal fine si sta utilizzando il software ANSYS per analisi ad elementi finiti allo scopo di effettuare un posizionamento ottimo dei sensori (relativamente al campo magnetico). Al termine di questa fase si prevede di cominciare a studiare una decentralizzazione del controllo tramite utilizzo di protocollo I2C ed un eventuale sistema di comando vocale della protesi per movimenti complessi (es. impugnare la cornetta del telefono, mangiare, pettinarsi). Ulteriore sviluppo della protesi a tutt’oggi utilizzata prevede l’introduzione di altri due gradi di libertà realizzati attraverso l’inserimento dell’articolazione di spalla (movimento di abduzione e di adduzione). Tale progetto, ancora in fase di studio di fattibilità, prevede la collaborazione con un gruppo di ingegneri meccanici e bioingegneriI documenti in SFERA sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
