Protesi attiva di polso. Consente movimenti rotatori in entrambe le direzioni. Il cambio è il punto di forza di questa invenzione, con uno stadio epicicloidale seguito da uno cicloidale, con due dischi contrapposti per l’equilibrio meccanico.

Stato del Brevetto

DEPOSITATO

Numero di Priorita`

IT201800007400A

Data di Priorita`

20/07/2018

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 attiva di polso in prono-supinazione, composta da motore commerciale e riduttore meccanico custom rispondente agli elevati standard di compattezza richiesti, in grado di garantire le prestazioni di un polso umano, silenziosità di funzionamento e irreversibilità del sistema a motore disattivato.

Oggigiorno le protesi di polso attive sono poco sviluppate, soprattutto per la difficoltà di riuscire a realizzare un dispositivo attivo compatto a sufficienza per entrare negli ingombri antropometrici e nell’invaso dei pazienti.

In aggiunta a ciò, per essere utilizzato dai pazienti, il meccanismo dovrà soddisfare elevati standard di forza e silenziosità, e fornire l’irreversibilità del sistema nel caso in cui l’utente provasse a girare il polso a motore spento.

Limiti attuali tecnologie / soluzioni

  • In termini di disponibilità commerciale, la maggior parte dei dispositivi sono passivi, generalmente dispositivi a 1 o 2 DOF, con pochi rotatori motorizzati disponibili
  • Pochi motori rotanti disponibili
  • La maggior parte dei polsi multi DOF sono meccanismi seriali che, sebbene semplici da progettare e produrre, sono più inclini a una lunghezza eccessiva
  • I polsi attivi che possono raggiungere momenti simili al polso umano sano possono essere piuttosto pesanti o lunghi
  • I polsi attivi relativamente compatti hanno una coppia molto bassa. Questo compromesso deve essere affrontato nello sviluppo di protesi di polso più sofisticate.

Killer Application

L’attuale invenzione è prevista per un applicazione di tipo protesico. Eventualmente si può trovare un’ulteriore applicazione nell’ambito della ricerca, in particolare nel contesto della robotica umanoide

Tecnologia

Questo polso protesico ha un particolare cambio, collegato a un motore elettrico : il primo stadio è epicicloidale, funzionante con tre ruote di frizione, e il secondo è cicloidale. Quest’ultimo stadio impiega due dischi contrapposti (con un angolo di 180° tra loro) con la forma tipica delle applicazioni cicloidali, e un albero a camme, per consentirne il movimento alternato contro il profilo esterno. La trasmissione che ne risulta è robusta e rigida, con gioco ridotto e rapporto elevato (264:1) rispetto al peso e agli ingombri.

  • Doppio stadio cicloidale/planetario
  • Albero di trasmissione ad eccentrici
  • Dischi lobati

Vantaggi

  • Elevato rapporto di riduzione
  • Alta robustezza e coppia trasmissibile
  • Semplicità strutturale e realizzativa
  • Elevata compattezza dell’unione dei meccanismi epicicloidale e cicloidale
  • Elevato grado di personalizzazione del sistema di riduzione a due stadi
  • Equilibrio dinamico
  • Silenziosità
  • Assenza di vibrazioni
  • Elevata resistenza a shock meccanici
Valuta la tecnologia e contattaci
TRL 1
TRL 2
TRL 3
TRL 4
TRL 5
TRL 6
TRL 7
TRL 8
TRL 9

TRL

Team

Menu