IIT

Polso Artificiale

La presente invenzione riguarda un polso. In particolare, l’invenzione si presta ad essere utilizzata per collegare un effettore finale (preferibilmente una mano robotica o altro dispositivo protesico) ad un supporto (come un braccio robotico opportunamente proteiforme) che consenta un movimento reciproco tra l’effettore finale e il supporto.

Stato del Brevetto

DEPOSITATO

Numero di Priorita`

IT201800003961A

Data di Priorita`

26/03/2018

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 una protesi di polso in flessione/estensione passiva, in grado di sviluppare, entro determinati e stringenti limiti di spazio (dettati dagli ingombri antropometrici e dall’ingombro della protesi di mano presente), una coppia elastica sull’asse di rotazione di circa 800 Nmm; deve inoltre essere prevista la presenza di un blocco manuale, inseribile e disinseribile, in svariate posizioni della protesi. La struttura complessiva, inoltre, dovrà soddisfare precisi requisiti di robustezza, affidabilità ed usabilità.

Limiti attuali tecnologie / soluzioni

Costo
Proporzioni antropometriche non coerenti con quelle della mano umana
Funzionalità limitate sia in termini di movimentazione complessiva, sia in termini di possibilità di bloccaggio del meccanismo in un numero discreto di posizioni

Killer Application

L’invenzione in esame è potenzialmente integrabile con un dispositivo di mano protesica e, più in generale, alla protesica di arto superiore.

Essa è quindi in grado di offrire un grado di libertà al nodo del polso in flessione ed estensione che restituisce maggiore naturalezza sia durante le attività di vita quotidiana, sia per attività più complesse.

Tecnologia

Questa tecnologia permette l’integrazione di una protesi di arto superiore con uno snodo passivo per il polso in grado di soddisfare le necessità del paziente descritte nella slide 7(Limiti attuali tecnologie / soluzioni)

Vantaggi

Dimensioni antropomorfe rispettate
Performance Meccaniche di alta robustezza
Leggerezza dell’assieme
Affidablità del Sistema di trasmissione
Movimenti ripetibili

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TRL 1

TRL 2

TRL 3

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TRL 9

TRL

Team

Paolo Rossi

Ingegnere meccanico che lavora come tecnico nel team Hannes, nel Rehab Technologies Lab

Paolo Rossi è un ingegnere meccanico che lavora come tecnico nel team Hannes ed è responsabile dell'assemblaggio, della riparazione e delle regolazioni dei prototipi di protesi di mano, gomito e spalla sviluppati nel Rehab Technologies Lab. Si è laureato in Ingegneria Meccanica nel 2009 presso l'Università degli Studi di Genova, concentrando i suoi studi sulla progettazione di turbine eoliche. Ha acquisito una significativa esperienza nella manutenzione generale di impianti e macchinari industriali, prima di approdare nel Rehab Lab nel 2017 come tecnico, con l'obiettivo di assemblare e supportare i miglioramenti meccanici delle protesi e dei prototipi di esoscheletri del laboratorio.

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Lorenzo De Michieli

Responsabile del Rehab Technology Lab dell'Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), Innovation Lab co-finanziato dall'INAIL

Lorenzo De Michieli è Responsabile del Rehab Technology Lab dell'Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), un Innovation Lab co-finanziato dall'INAIL per lo sviluppo di nuove protesi, esoscheletri e dispositivi riabilitativi ad alto potenziale di mercato nel settore sanitario. SM in Fisica nel 1999, e un dottorato di ricerca. in Ingegneria Meccanica (Robotica Umanoide) presso l'Università di Genova, Italia. Ha inoltre svolto un'ampia formazione sulla gestione dell'innovazione sia in Italia presso Jacobacci & Partners (Torino, IT) che all'estero presso l'Ufficio europeo dei brevetti (L'Aia, NL) e il Bergen Teknologioverføring (Bergen, N). Dal 2014 al 2019 è stato Professore a contratto presso l'Università degli Studi di Genova - Facoltà di Economia - in Collaborative Innovation and Technology Transfer. Attualmente è consigliere di amministrazione di Movendo Technology, una delle aziende biomediche più promettenti in Italia.

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Nicolò Boccardo

Senior Mechatronic Engineer e Team Leader per il sistema protesico Hannes presso il Rehab Technologies Lab

La sua esperienza risiede nello sviluppo di nuovi sistemi meccatronici nel campo della robotica e della protesi. Ha conseguito la Laurea Magistrale in Ingegneria Robotica presso la Scuola Politecnica di Ingegneria di Genova nel 2013 con una tesi sviluppata al CERN relativa al controllo di posizione del sistema di collimazione per il fascio di particelle dell'LHC. Dopo una breve esperienza nel settore dei trasporti presso Bombardier, è stato coinvolto nello sviluppo del sistema protesico Hannes presso l'Istituto Italiano di Tecnologia dal 2014. Da allora, è attivamente coinvolto in attività di sviluppo prodotto per il trasferimento tecnologico. Attualmente è Team Leader dei sistemi protesici dell'arto superiore presso il Rehab Technologies Lab, con focus principale sui dispositivi medici hi-tech.

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Samuel Stedman

Ingegnere meccanico che lavora per il gruppo Hannes presso Rehab Technologies Lab

È specializzato nella progettazione e simulazione di dispositivi robotici e meccatronici, tuttavia ha anche forti interessi nel campo della progettazione e dello sviluppo del prodotto. Ha conseguito il Master in Ingegneria Meccanica e Tedesco presso l'Università di Sheffield nel 2015, mentre studiava anche per un anno alla TU Dresden. Ha lavorato per diversi anni nel campo della gestione dei prodotti presso BMW, prima di decidere di dedicarsi alla robotica presso IIT. Da quando è entrato nel 2018 è stato responsabile della progettazione meccanica, produzione e collaudo di un braccio robotico a 6 gradi di libertà e di un sistema di mano per amputati. Attualmente è coinvolto in diverse attività di ricerca e sviluppo presso il Rehab Technologies Lab, concentrandosi principalmente sullo sviluppo di sistemi meccanici per protesi ed esoscheletri robotici. Nel suo tempo libero lavora regolarmente su idee di prodotto interessanti e nuove presso il Fablab locale, oltre a supportare un progetto della Mezzaluna Rossa che distribuisce protesi della mano stampate in 3D in Siria.

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Michele Canepa

Tecnico senior e responsabile del team di elettronica del Rehab Technologies Lab

La sua esperienza consiste nello sviluppo di sistemi elettrici ed elettronici per robot medici. Ha conseguito la Laurea Magistrale in Ingegneria Elettrica presso l'Università degli Studi di Genova nel 2014. Dopo una breve esperienza nello sviluppo di dispositivi di misurazione integrati per una società di consulenza, è entrato a far parte del Rehab Technologies Lab come tecnico junior, sviluppando l'elettronica e il firmware per la prima versione della mano protesica di Hannes e l'elettronica per Twin, un esoscheletro per arti inferiori. Nel 2017 entra a far parte della società spin-off di Rehab Technologies, Movendo Technology, come Lead Electrical Engineer nell'area R&D: ha supervisionato diversi progetti di R&D, Industrializzazione e riduzione dei costi sulla pluripremiata macchina di riabilitazione Hunova. Attualmente è impegnato in attività di ricerca e sviluppo presso il Rehab Technologies Lab, focalizzandosi sullo sviluppo di sistemi elettronici per protesi e ortesi robotiche.

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Andrea Marinelli

Dottoranda di ricerca e sviluppo del progetto iHannes presso il Rehab Technologies Lab

Andrea Marinelli è dottorando in Biomedicina del progetto iHannes presso Rehab Technologies Lab e del dipartimento DIBRIS dell'Università di Genova. La sua esperienza risiede nello sviluppo di architetture software e firmware in ambito protesico e interfacce uomo-macchina per tradurre l'intenzione umana in azione protesica. Ha conseguito la Laurea Triennale in Ingegneria Biomedica presso l'Università Politecnica delle Marche nel 2016 e la Laurea Magistrale in Neuroingegneria presso l'Università degli Studi di Genova nel 2019. Dopo una breve esperienza come assegnista di ricerca nel campo della robotica presso l'Istituto Italiano di Tecnologia, nel 2019 , è uno studente di dottorato presso lo stesso istituto dal 2020. Da allora, è attivamente coinvolto nel progetto iHannes per lo sviluppo di protesi per arti superiori ad alta tecnologia. Durante la sua tesi di Master e attualmente PhD, ha trascorso 4 anni a sviluppare strategie di controllo del Pattern Recognition per tradurre la contrazione muscolare in movimenti protesici. Attualmente è il dottorando delle attività di ricerca e sviluppo del progetto iHannes presso il Rehab Technologies Lab, con focus sulle strategie di controllo a ciclo chiuso sulla mano protesica per fornire sensazioni propriocettive agli utenti.

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Lorenzo Lombardi

Ingegnere elettronico junior presso Rehabilitation Technology Department

Ingegnere elettronico dall'Italia. Nel 2012 è entrato a far parte dell'Imperial College di Londra dove ha conseguito la laurea magistrale in Ingegneria biomedica con elettronica. Nel 2017 è entrato a far parte del Dipartimento di Tecnologia della Riabilitazione presso l'Istituto Italiano di Tecnologia come Junior Ingegnere Elettronico.

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