Istituto italiano di tecnologia premiato a Milano in occasione della 27esima edizione del Compasso d’Oro ADI, quest’anno all’insegna di un tema specifico: Sviluppo – Sostenibile – Responsabile.
Tra i dispositivi vincitori del prestigioso riconoscimento c’è proprio l’esoscheletro “XoSoft” realizzato all’interno dell’omonimo Progetto Europeo coordinato da Iit, pensato per essere un dispositivo robotico soft in grado di assistere persone con disabilità motorie lievi o moderate degli arti inferiori, dovute a patologie legate all’invecchiamento, condizioni congenite, croniche o infortuni come lesioni parziali del midollo spinale.
XoSoft si è aggiudicato il premio “Compasso d’Oro 2022” con la seguente motivazione: “Dal polo del futuro che lavora per l’oggi un’importante ricerca in grado di rendere più naturale il movimento di chi il movimento lo sta perdendo”.
L’esoscheletro è un sistema robotico vestibile, realizzato con tessuti e materiali di rigidità variabile, in grado di registrare e rispondere in modo automatico alle necessità motorie dei pazienti. Il design è stato curato da Iit – Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia, University of Limerick e Saxion University of Applied Sciences. Alla progettazione e all’analisi clinica hanno contribuito anche i partner del progetto: CSIC, Zurich University of Applied Sciences, Roessingh Research and Development, accelopment, Geriatrie-Zentrum Erlangen e Össur.
XoSoft si compone di quattro elementi: una tuta in tessuto tecnico, un sistema di attuatori, sensori di analisi e controllo e uno zaino contente un processore che analizza il movimento del paziente e gestisce tutto il sistema.
La tuta è realizzata in Lycra e cucita in modo che le zone corrispondenti alle articolazioni, come anca, ginocchio e caviglia, siano rinforzate da tessuto non estensibile, così da sostenere e agire direttamente sulla struttura muscolo-scheletrica del paziente, trasferendo le forze del sistema di attuazione. Gli attuatori sono costituiti da una banda elastica connessa all’articolazione che necessita il supporto, e una banda a frizione variabile controllabile mediante pressione neumatica. Questa banda a frizione permette di determinare l’accumulazione e il rilascio della tensione dell’elastico. La sua attivazione permette alla banda elastica di trasferire energia al paziente secondo il movimento del ginocchio, dell’anca e della caviglia. Parte del movimento dell’utente è usato per allungare l’elastico caricandolo per poi ricevere assistenza durante la fase successiva di rilassamento dell’elastico stesso. La modularità del sistema permette di inserire più attuatori a seconda del numero di articolazioni da sostenere, personalizzando l’esoscheletro alle necessità di diversi pazienti.
La camminata è monitorata da due sensori inerziali (Imu) disposti lungo ciascuna gamba, da una soletta sensorizzata presente nelle scarpe del paziente e dei sensori soffici integrati sulla tuta intorno all’area del ginocchio che sono in grado di estimare il movimento dell’articolazione durante la deambulazione. Le informazioni in arrivo dal sistema di sensori vengono trasmesse al processore che è alloggiato nello zaino, dove è presente anche una batteria per alimentare il sistema.
«Questo premio rappresenta per noi un’importante riconoscimento a tutto il lavoro di progettazione e studio che sta dietro alla realizzazione di un prototipo. XoSoft non è solo la visione di come potrebbero essere gli esoscheletri soft del futuro, ma un progetto che ci ha permesso di valutare e misurare i potenziali benefici di questi dispositivi con un numero importante di pazienti e patologie – dichiara Jesús Ortiz, ricercatore Iit e coordinatore del team XoLab (Wearable Robots, Exoskeletons and Exosuits Laboratory) – XoSoft è la dimostrazione che un’esoscheletro per l’assistenza alla deambulazione basato su materiali soft è possibile, ma c’è ancora molta strada da fare».
«I sensori, i sistemi di controllo, ma soprattutto i sistemi di attuazione necessitano di sviluppo tecnologico per poter portare questi dispositivi a un uso casalingo», precisa Christian Di Natali, ricercatore Iit. «L’interazione con la persona che indossa il dispositivo e gli aspetti legati all’usabilità e accettabilità sono i prossimi aspetti da approfondire. Tenere conto di questi dati durante tutte le fasi di disegno e sviluppo sono fondamentali», sottolinea Bernard Hartigan, ricercatore dell’Università di Limerick.
Da oggi fino all’11 settembre sarà possibile visionare all’interno dell’Adi Design Museum di Milano il video esplicativo delle caratteristiche tecniche dell’esoscheletro XoSoft, oltre agli altri dispositivi vincitori del premio.
