Nasce da una collaborazione tra ricercatori italiani e svizzeri il primo "robot indossabile" in grado di aiutare anziani e disabili a non perdere l'equilibrio mentre camminano. L'esoscheletro, sviluppato dai ricercatori dell'Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa e dell'Epfl (École Polytechnique Fédérale de Lausanne), è stato testato sui pazienti del centro di riabilitazione "Don Carlo Gnocchi" di Firenze. Il dispositivo aumenta la capacità di movimento nelle persone "fragili" a causa di invecchiamento, disabilità o patologie.
Il progetto è stato descritto sulla rivista Scientific Reports. I ricercatori hanno dato vita a un prototipo di "esoscheletro intelligente" leggero e facile da personalizzare, in grado di identificare la perdita di equilibrio dovuta a uno scivolamento e, allo stesso tempo, di facilitare il recupero della stabilità.
Pensato per tutti - Il dispositivo potrà essere utilizzato dal paziente durante compiti motori quotidiani, come il camminare per strada. Oltre alle persone anziane, potrà essere utilizzato anche da individui con ridotta mobilità, a seguito di amputazioni, disabilità, incidenti o danni neurologici.
Adattamento in meno di 60 secondi - "Il nostro esoscheletro - commenta Silvestro Micera, dell'Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant'Anna e dell'EPFL - è leggero e facilissimo da personalizzare, in base alle esigenze dei pazienti. L'adattamento di questo primo prototipo che stiamo testando a Firenze richiede meno di 60 secondi, per regolare la taglia e l'andatura della persona che lo indosserà".
"Allo stato attuale - sottolinea il ricercatore Vito Monaco - gli esoscheletri robotici sono progettati soprattutto per assistere le persone nello svolgimento di movimenti volontari. Il nostro studio dimostra che una piattaforma robotica indossabile può interagire in modo efficace con l'individuo, producendo un'adeguata reazione a seguito di uno scivolamento. Questi risultati forniscono nuove prospettive ai ricercatori". "Siamo fiduciosi che nel prossimo futuro - prosegue Monaco - si potranno sviluppare nuove soluzioni per far interagire persone e robot come fossero un unico sistema".
Come funziona - Intanto, alla "Fondazione Don Carlo Gnocchi" di Firenze proseguono i test sui pazienti. Tra loro c'è anche Carlo Bertelli, 69 anni, che indossa il dispositivo sistemato all'altezza delle anche, con bretelle in fibra di carbonio. I ricercatori attorno a lui stringono dadi e bulloni, dopodiché il soggetto è pronto per testare la nuova tecnologia. "Mi sento più sicuro con l'esoscheletro addosso", racconta Bertelli mentre si trova sul tapis roulant che potrebbe inaspettatamente farlo scivolare e cadere: l'esoscheletro che indossa favorirà il recupero dell'equilibrio riducendo il rischio di caduta.
L'algoritmo che previene la caduta - Una volta indossato e "personalizzato", il robot individua le particolarità dell'andatura del paziente, lo schema del suo incedere e della sua falcata. Fissato il modello, l'algoritmo è in grado di identificare gli scostamenti rispetto all'andatura normale, cioè il principio di una caduta. Quando la caduta viene avvertita come imminente, i motori esercitano una pressione sulla parte superiore delle gambe ripristinando la stabilità della persona. Il tutto senza provocare alcun disturbo al soggetto, soprattutto quando cammina normalmente e il principio della caduta non si è ancora presentato.
Il prossimo obiettivo degli scienziati è quello di migliorare il dispositivo sotto il profilo estetico per renderlo "accettabile" anche fuori da un laboratorio. Verranno inoltre analizzati i risultati ottenuti fin qui per diversi tipi di perturbazioni, così da verificarne l'efficacia dell'esoscheletro nella realtà quotidiana, senza il controllo da parte dei ricercatori.