Analisi esoscheletro degli arti inferiori per riabilitazione personale di pazienti con lesione midollare.

Gli esoscheletri per la riabilitazione sono oggetto di studio da decenni, ma nonostante ciò, non si è ancora riusciti ad accontentare completamente le necessità degli utenti e il loro utilizzo nella vita quotidiana rimane limitato. Ad oggi, la ricerca è incentrata su nuovi dispositivi che possano risolvere e superare tali problemi, tra questi troviamo l’esoscheletro TWIN, sviluppato dall’Istituto Italiano di Tecnologia ed analizzato in questa tesi. L’analisi si è focalizzata sullo studio di esoscheletri degli arti inferiori destinati all’uso personale da parte di pazienti affetti da lesione del midollo spinale. TWIN, in particolar modo, si distingue per la sua progettazione centrata sulle richieste dell’utente e sulla sua struttura modulare, un’importante innovazione per migliorare l’autonomia dell’utilizzatore. Inoltre, differenziandosi dagli altri esoscheletri, è stato introdotto anche l’utilizzo di traiettorie predefinite dell’andatura, progettate per massimizzare la camminata stabile. Questa tesi propone innanzitutto un quadro generale sugli esoscheletri e sulla lesione del midollo spinale, approfondendo poi i prodotti principali attualmente in commercio per la riabilitazione personale degli arti inferiori, in particolar modo evidenziandone le limitazioni e presentando le soluzioni proposte nella progettazione di TWIN. Sarà poi presentato lo sviluppo dell’esoscheletro TWIN e la sua progettazione meccatronica. Concludendo, viene esposta l’analisi cinematica del dispositivo e della traiettoria dell’andatura, proponendo poi l’implementazione di un prototipo semplificato attraverso l’utilizzo dei software Matlab e Working Model 2D. L’obiettivo è dimostrare che la progettazione incentrata sull’utente sia la soluzione migliore per la progettazione di esoscheletri riabilitativi. Inoltre, si vuole dimostrare grazie all’analisi cinematica, che la modalità introdotta per la definizione della traiettoria migliora la stabilità dell’utente e rende la traiettoria parametrizzabile, quindi personalizzabile per ogni paziente.