IT
EN

Dito protesico antropomorfo con attuazione e ritorno elastico a cavo con pretensionamento regolabile. Possibilità di sottoattuazione con conservazione della adattabilità e della differenzialità di chiusura.

Stato del brevetto

DEPOSITATO

Numero di priorità

IT201800003961A

Data di priorità

09/05/2018

Licenza

INTERNAZIONALE

Mercato

Il mercato delle protesi tecnologiche ha raggiunto $1.42 B nel 2018, ed è previsto raggiungere $2.55 B per il 2024, registrando un CAGR del 10.31% nel periodo che va dal 2019 al 2024. (BIS Research)

Problema

Il problema consiste nella realizzazione di dita protesiche in grado di generare una presa degli oggetti il più possibile naturale e vicina al comportamento delle dita umane. L’esigenza principale è quindi quella della progettazione di un dito adattabile all’oggetto con cui viene a contatto, e caratterizzato da un certo numero di gradi di libertà, che garantisca una ampia possibilità di movimento sia nelle fasi attuate che in quelle di movimento passivo. Un ulteriore problema è la possibilità di scegliere e variare facilmente le traiettorie e le sequenze di chiusura del dito, in modo da scegliere come si chiuderà il dito e con quali tempi/forze di afferraggio. Altro problema è l’affidabilità del sistema dito, in grado di resistere ai cicli di apertura e chiusura per tutta la durata del dispositivo nelle mani dell’utente.

Caratteristiche ulteriori ma necessarie sono la robustezza complessiva di parti e meccanismo, leggerezza e possibilità di personalizzazione estetica delle parti.

Le dita protesiche sottoattuate esistenti, attualmente in commercio, prevedono l’uso di meccanismi costruiti mediante aste rigide incernierate tra loro, incorporate nel corpo delle falangi. Con l’uso di questa tipologia di meccanismo sia la flessione delle falangi che l’estensione delle stesse vengono attuate mediante leveraggio. Questo risulta positivo per la durata del meccanismo ma limita l’adattabilità del dispositivo durante le prese degli oggetti (caratteristica fortemente invalidante).

Limiti attuali tecnologie / Soluzioni

Le attuali soluzioni esistenti tipicamente presentano differenti criticità quali:

  • Tipicamente viene implementato un solo grado di libertà (gdl) per ciascun dito limitando drasticamente la movimentazione complessiva ad una presa molto differente rispetto a quella della mano umana. Le uniche soluzioni che presentano una movimentazione comprendente più di un gdl per dito tipicamente accoppiano la movimentazione complessiva mediante leveraggi rigidi. Il movimento risultante in questo caso risulta essere nuovamente differente rispetto alla mano reale che muove indipendentemente le singole falangi;
  • Scarsa robustezza dovuta alla presenza di leveraggi rigidi;
  • Difficoltosa manutenzione;
  • Proporzioni antropometriche non rispettate (soprattutto nelle soluzioni che prevendono più di un gdl.

Killer Application

L’attuale invenzione è prevista per un applicazione di tipo protesico. Può trovare applicazione dell’ambito della robotica umanoide

Tecnologia e nostra soluzione

Dito protesico per una soluzione di protesi di arto superiore in cui è prevista almeno una mano e/o protesi parziale di mano.

Dito protesico dalla forma antropomorfa, progettato con due cavi di trasmissione: il primo per azionare e chiudere il dito, e il secondo per consentirne l’estensione, una volta che il cavo di azionamento si ferma per applicare la sua coppia ai due giunti. Il primo cavo può essere collegato a un motore elettrico, posto all’interno di una mano protesica, mentre il secondo cavo è collegato a un componente elastico interno, come una molla. Questo tipo di attuazione permette il movimento adattativo delle due articolazioni, e di conseguenza dell’intero dito.

Vantaggi

  • Adattabilità di chiusura unita a possibilità di sottoattuazione in un sistema mano completo
  • Variabilità/sequenzialità di chiusura delle falangi e combinazione di traiettorie
  • Indipendenza del ritorno elastico passivo
  • Regolazione del ritorno elastico
  • Affidabilità nel lungo periodo
  • Modularità del sistema
  • Problema di ingombri antropometrici risolto
  • Problema di prestazione meccanica risolto
  • Leggerezza fortemente enfatizzata
  • Richiamo elastico ad alta densità di energia in ingombri ridotti
  • Semplicità del sistema
  • Basso impatto economico.
Valuta la tecnologia e contattaci
TRL 1
TRL 1
Principi di base
Principi di base osservati
TRL 2
TRL 2
Formulazione
Concetto tecnologico formulato
TRL 3
TRL 3
Proof of concept
Prova sperimentale di concetto
TRL 4
TRL 4
Prototipo del sistema in lab
Tecnologia validata in laboratorio
TRL 5
TRL 5
Analisi del prototipo del sistema su larga scala
Tecnologia convalidata nell\'ambiente pertinente (ambiente rilevante a livello industriale nel caso di tecnologie abilitanti chiave)
TRL 6
TRL 6
Prototipo commerciale
Tecnologia dimostrata nell\'ambiente pertinente (ambiente rilevante dal punto di vista industriale nel caso di tecnologie abilitanti chiave)
TRL 7
TRL 7
Sistema dimostrativo
Dimostrazione del prototipo del sistema in ambiente operativo
TRL 8
TRL 8
Primo sistema completo e commerciale
Sistema completo e qualificato
TRL 9
TRL 9
Applicazione commerciale completa
Sistema effettivo collaudato in ambiente operativo (produzione competitiva nel caso di tecnologie abilitanti chiave; o nello spazio)

TRL

Team

GUARDA IL BREVETTO SU KNOWLEDGESHARE
Menu