Restituire alle persone amputate una mano controllata con la mente e in grado non solo di muoversi in modo naturale, ma anche di compiere gesti precisi, come scrivere al computer o giocare a scacchi. E questo grazie a speciali sensori di forza e di posizione, che restituiscono il senso del tatto.
Si chiama Myki (acronimo di ‘Bidirectional Myokinetic Implanted Interface for Natural Control of Artificial Limbs’) il progetto per la nuova mano robotica made in Italy dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna (la vedete nelle foto/picture courtesy of Prensilia).
Se i ricercatori di Pisa da anni lavorano a varie versioni di mano bionica, questo progetto, finanziato con un ERC Starting Grant, ha sviluppato un sistema di interfaccia macchina-persona radicalmente nuovo, che prevede l’impianto di piccoli magneti in grado di decodificare le intenzioni motorie e trasmettere feedback sensoriali.
“I risultati fino ad oggi sono molto promettenti”, spiegano gli scienziati. Ora Mia, la mano robotica dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna, è finalmente pronta per essere testata su persone con amputazione a livello del polso o dell’avambraccio.
“Siamo entrati nella fase finale del progetto – spiega Christian Cipriani, direttore dell’Istituto di BioRobotica e coordinatore del progetto Myki – Stiamo cercando un volontario che riceva in via temporanea il primo impianto al mondo con queste caratteristiche”.
Si avvia dunque alla conclusione il progetto Myki per lo sviluppo di una protesi robotica di mano i cui movimenti sono controllati in maniera naturale e intuitiva attraverso un sistema di interfaccia macchina-persona che prevede l’impianto di piccoli magneti.
L’impianto verrà realizzato presso l’Azienda Ospedaliera-Universitaria Pisana grazie alla collaborazione di un team coordinato da Lorenzo Andreani della Uo Ortopedia e Traumatologia 2. Per contattare il team di ricerca che ha sviluppato la mano robotica, chiedere informazione sul progetto e candidarsi come volontario, è possibile scrivere una e-mail all’indirizzo: [email protected].
La nuova mano robot
Il progetto Myki ha sviluppato un sistema di interfaccia macchina-persona radicalmente nuovo, basato sui principi del campo magnetico, in grado di decodificare le intenzioni motorie e trasmettere feedback sensoriali alla persona.
“La nostra mano robotica – spiega Cipriani – è dotata di attuatori e di sensori. Gli attuatori consentono di muovere le dita della mano mentre i sensori di forza e di posizione sono utilizzati per restituire percezioni tattili all’individuo”.
Ma come funziona? Il progetto prevede l’impianto di piccoli magneti (delle dimensioni di qualche millimetro) a livello dei muscoli dell’avambraccio. In questo modo gli stimoli prodotti dalla contrazione muscolare si tradurranno in uno spostamento dei magneti che, a loro volta, attiveranno i movimenti della mano robotica.
“Attraverso questo sistema – continua Cipriani – siamo in grado di monitorare il livello di contrazione dei muscoli residui di un arto amputato durante un’azione motoria e conseguentemente di muovere il pollice, l’indice, le ultime tre dita e l’opposizione del pollice di una mano robotica. Questa combinazione di movimenti consente a chi indossa la mano di compiere le prese principali utili nella vita quotidiana”.
La mano robotica dalla Scuola Superiore Sant’Anna è stata ingegnerizzata in collaborazione con la spin off Prensilia, che sta lavorando per commercializzare la protesi entro il 2023.
La sperimentazione
Siamo all’ultima fase della ricerca, quella della sperimentazione su una persona. Come abbiamo anticipato, presto l’interfaccia per il controllo della mano robotica sarà testata in via temporanea su persone con amputazione dell’arto superiore a livello del polso o dell’avambraccio. La sperimentazione verrà condotta presso l’Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana grazie alla collaborazione con la UO Ortopedia e Traumatologia 2 che si occuperà della procedura chirurgica per l’impianto dei magneti.
“Fino a oggi i risultati sono molto promettenti, abbiamo imparato a controllare diversi gradi di libertà di una mano robotica in laboratorio – conclude Cipriani – Adesso siamo entrati nella fase finale del progetto e stiamo cercando un volontario che possa aiutarci ad avanzare la scienza e la tecnologia in questo ambito”. Il suo impegno sarà cruciale per permettere agli studiosi di perfezionare il prototipo, e riuscire nell’obiettivo di mettere a disposizione delle persone amputare un piccolo capolavoro di ingegneria robotica, in grado di muoversi nel modo più simile a una mano vera.
