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Questa invenzione consiste in una soletta flessibile sensorizzata per ortesi e protesi per gli arti inferiori e per robot umanoidi. E’ stata progettata per essere sufficientemente flessibile da replicare un cammino fisiologico, assorbire l’urto con il terreno nella fase di appoggio e deformarsi opportunamente all’interazione con l’ambiente o con l’utilizzatore nel caso di robot indossabili. La soletta è inoltre sensorizzata per misurare le forze di interazione al terreno.

Stato del brevetto

DEPOSITATO

Numero di priorità

IT10201500003447 – 1

Data di priorità

15/07/2015

Licenza

INTERNAZIONALE

Mercato

Il mercato delle protesi tecnologiche e degli esoscheletri robotici ha raggiunto $2.11 B nel 2018, ed è previsto raggiungere $3.82 B per il 2024, registrando un CAGR del 10.42% nel period che va dal 2019 al 2024. (BIS Research)

Problema

Nell’ambito delle protesi e degli esoscheletri per gli arti inferiori, la presenza di solette eccessivamente rigide impedisce di replicare un cammino naturale ed efficiente.

Limiti attuali tecnologie / Soluzioni

Le solette utilizzate attualmente in applicazioni robotiche presentano una struttura rigida che rende difficoltoso replicare il cammino fisiologico nei robot indossabili o nelle protesi. Il cammino risulta quindi non naturale e inefficiente, molto distante da quello umano.

Killer Application

La soletta presentata qui trova applicazione principalmente nella realizzazione di esoscheletri per gli arti inferiori, protesi.

Tecnologia e nostra soluzione

La soletta presentata qui è stata progettata per essere sufficientemente flessibile da replicare un cammino fisiologico, assorbire l’urto con il terreno nella fase di appoggio e deformarsi opportunamente all’interazione con l’ambiente o con l’utilizzatore. E’ composta da tre segmenti rigidi (tacco, centro, punta), connessi da molle a balestra in acciaio armonico. Le molle sono vincolate a deflettersi su una superficie curva, in questo modo la lunghezza attiva delle molle diminuisce quando l’angolo di deflessione tra la porzione centrale e la punta o il tacco della soletta aumenta. Ciò grazie ad un appropriato profilo dell’alloggiamento delle molle. Questo sistema permette un irrigidimento dei due giunti quando la deflessione aumenta, impedendo il raggiungimento del fine corsa durante le normali condizioni di cammino. Alle molle sono incollati degli strain gauges per la misura della forza e del momento esercitato sul piede e per la stima dell’angolo di deflessione. La flessoestensione della caviglia è implementata attraverso un’ulteriore molla a balestra. La soletta è dotata di un selettore dell’angolo «zero» utilizzato per settare la posizione di flessoestensione della caviglia corrispondente a carico nullo.

Vantaggi

La soletta presentata qui, grazie alla sua flessibilità permette di assorbire lo shock dovuto all’impatto con il terreno. La soletta si adatta inoltre alle condizioni del terreno, permettendo quindi un cammino più simile a quello fisiologico. La soletta è sensorizzata e consente di misurare la forza di reazione al terreno.

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