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Dipartimento di Ingegneria, ICT e Tecnologie per l’Energia e i Trasporti Brevetti Titolo Dispositivo biomedico per la riabilitazione robotizzata dell’arto superiore umano, particolarmente per la riabilitazione neuromotoria dell’articolazione della spalla e del gomito. Rif. CNR 10156 Titolare(i): CNR Istituto: ITIA Inventore di riferimento: Mateo Malosio Territori di vigenza: IT, EP, US Data di priorità: 28/09/2010 Abstract La presente invenzione di riferisce ad un dispositivo biomedicale per la riabilitazione assistita della spalla e del gomito dell’arto superiore umano. Essa supera i limiti tipici degli esoscheletri preesistenti e, in particolare, a) l’intrinseca singolarità cinematica del gomito in caso di movimenti vicini alla completa estensione dello stesso e b) l’approssimazione del movimento della spalla come un giunto sferico. Ciò consente di ottenere un esteso range of motion per l’intero arto superiore con un’elevata mobilità dei movimenti della spalla. La struttura cinematica sviluppata può essere sfruttata per realizzare sia esoscheletri passivi, non attuati e compensati gravitazionalmente, utili per supportare l’arto del paziente tramite una soluzione leggera e relativamente economica, sia esoscheletri attivi per pazienti con poche o nulle mobilità residue. Background Al fine di migliorare ed ottimizzare le tecniche di riabilitazione neuromotoria per gli arti del corpo umano, è sempre più diffuso l’uso di dispositivi motorizzati o passivamente compensati per consentire all’apparato muscoloscheletrico del paziente di eseguire movimenti fisiologici. Le soluzioni sviluppate finora però sono affette a) da una limitata mobilità dell’articolazione del gomito e/o b) da un movimento dei giunti che non è in grado di adattarsi validamente all’articolazione della spalla. Tecnologia La presente invenzione di riferisce ad un dispositivo medicale costituito da una struttura a cinematica ibrida, caratterizzata sia da giunti attuati sia da giunti non attuati, associabile al braccio e all’avambraccio e collegati in modo tale da limitare/evitare la singolarità cinematica del gomito e consentire una buona compatibilità con l’articolazione della spalla. Vantaggi e Applicazioni La struttura cinematica ibrida che caratterizza il dispositivo garantisce un’elevata mobilità del gomito e un movimento compatibile con l’articolazione della spalla. Lo schema cinematico può essere utilizzato per realizzare sia una versione attuata sia una versione bilanciata passivamente, quest'ultima in grado di supportare la massa del braccio e facilitare l’esecuzione di movimenti riabilitativi. Interfacciabile con dispositivi di feedback per l'esecuzione di esercizi riabilitativi multimodali. Stadio di Sviluppo L'esoscheletro è realizzato in due differenti versioni. Il prototipo LIGHTarm consente di compensare passivamente la massa dell’arto superiore del paziente al fine di sostenere il carico gravitazionale gravante su spalla e gomito. Il prototipo POWERarm è caratterizzato da alcuni gradi di libertà attuati tramite trasmissione a cavi per assistere il paziente attivamente durante l’esecuzione dei movimenti riabilitativi. 102