Un braccio robotico esoscheletrico capace di potenziare all’istante la forza muscolare, economico e con diverse applicazioni d’uso, è il vincitore del James Dyson Award , annuale concorso internazionale di design organizzato dalla società di Sir Dyson.
Il progetto si chiama Titan Arm ed è frutto dell’ingegno di quattro studenti di ingegneria meccanica dell’Università della Pennsylvania: Nick McGil, Nick Parrotta, Elizabeth Beattie e Niko Vladimirov . Al team sono serviti otto mesi per sviluppare un esoscheletro che presenta alcune peculiarità di rilievo, decisive per raggiungere l’obiettivo iniziale di produrre un sostegno capace di abbattere i costi: “Vogliamo che Titam Arm sia conveniente perché raramente gli esoscheletri sono coperti dall’assicurazione sanitaria. Questo ha condizionato le nostre decisioni circa la progettazione e la scelta dei materiali utilizzati, infatti la maggior parte dei componenti del braccio meccanico sono in alluminio, un materiale poco costoso”, spiega il 23enne Parrotta.
Una scelta lungimirante che ha permesso di realizzare il prototipo spendendo circa 2.000 dollari (pari a circa 1.500 euro), quando il prezzo standard di un simile supporto supera al momento i 70mila euro. Lo scopo del team è sfruttare il premio da 30mila sterline per affinare il modello base e differenziare il braccio bionico in base alle singole esigenze dell’utente sfruttando le opportunità della stampa 3D, per poi lanciarlo sul mercato a un costo di circa 7.500 euro. Visione che James Dyson sposa in pieno: “Titan Arm è senza dubbio un progetto ben congegnato, ma è la scelta del team di utilizzare tecniche di produzione moderne, rapide e relativamente poco costose che ha reso il progetto davvero interessante.”
Prezzo a parte, Titan Arm è stato apprezzato per la sua semplicità e potenzialità d’uso, proprietà decisive per offrire una valida alternativa a chi necessita di un sostegno muscolare degli arti superiori, spesso trascurati dagli sviluppatori, i cui progetti sono dedicati molto più frequentemente agli arti inferiori. La forza del braccio sta infatti nel combinare l’incremento di muscolatura con una struttura rigida che permette di mantenere una corretta postura del busto, mentre le cinghie di sostegno posizionate sulle spalle distribuiscono il peso in modo uniforme. Nel prototipo mostrato, inoltre, c’è una tracolla con tre giunti rotanti che replicano il lavoro del gomito facilitando i classici movimenti della fase riabilitativa. Quanto all’autonomia, per gli inventori è stimata in circa otto ore, mentre per la ricarica bastano trenta minuti. Al vantaggio pratico si aggiunge, poi, quello economico-temporale, poiché grazie ai sensori incorporati Titan Arm registra i movimenti e trasmette i dati al medico curante per una diagnosi a distanza che evita il continuo viavai tra casa e ospedale o centro riabilitativo. Oltre ai pazienti con problemi alla schiena – che resta l’ambito d’uso originario – il braccio bionico può essere sfruttato anche per semplificare mansioni lavorative che prevedono pesanti carichi da sollevare.
Selezionato tra i 650 progetti candidati, Titam Arm ha preceduto Handie , protesi di mano robotica che integra sensori mioelettrici per leggeri i segnali inviati dal cervello. Grazie alla stampa tridimensionale, ogni componente della mano è modificabile e riproducibile; in tal modo abbiamo un sistema che abbassa notevolmente i costi consentendo a molti più pazienti di migliorare la propria vita con una protesi all’avanguardia. Il premio di 16mila sterline servirà a migliorare il prodotto ed è lo stesso che si sono portati a casa gli inventori di Cortex , un sistema di ingessatura plastico riciclabile e impermeabile che permette al contempo il passaggio dell’aria e che è un altro frutto della stampa 3D. Semplice quanto efficace: effettuata la scansione tridimensionale dell’arto, si ottiene un calco ergonomico e aderente per la zona di interessata.
Alessio Caprodossi
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8 nov 2013