Progettazione di un esoscheletro attivo per il supporto lombare

Negli ultimi decenni, i dispositivi assistivi sono stati sempre più adottati in diversi settori, dalla medicina riabilitativa alle applicazioni industriali. In particolare, sono stati sviluppati esoscheletri progettati per aiutare i lavoratori, con l’obiettivo di ridurre i disturbi muscoloscheletrici legati alle attività lavorative, diminuendo lo sforzo fisico degli operatori e abbattendo i costi sanitari e di riabilitazione. Tuttavia, gli esoscheletri presenti in commercio al giorno d'oggi, dotati di sistemi di attuazione efficienti e leggeri, richiedono un investimento significativo sia per l’acquisto che per la manutenzione, rendendoli accessibili solo a un numero limitato di aziende. Questa tesi presenta lo sviluppo di un esoscheletro attivo per il supporto lombare e degli arti inferiori, progettato per ridurre lo sforzo fisico e gli infortuni nei contesti lavorativi, mantenendo un costo di produzione basso. Il sistema proposto integra un meccanismo a forbice per il supporto della schiena e un sistema di assistenza attiva per le gambe, offrendo una soluzione completa per le attività di sollevamento. L’integrazione di una trasmissione cicloidale e un’attuazione ottimizzata ha permesso di ottenere la coppia necessaria per assistere l’utente nelle operazioni di sollevamento. Analisi mediante il Metodo degli Elementi Finiti (FEM) hanno confermato l'integrità strutturale dei componenti stampati in 3D, garantendo affidabilità nelle condizioni di utilizzo previste. L’integrazione di controlli avanzati, tra cui un regolatore a impedenza e un sistema di visione artificiale rende l’esoscheletro più intuitivo e adattabile alle esigenze dell’operatore. L’esoscheletro sviluppato in questa tesi rappresenta un passo avanti nella tecnologia assistiva e ha il potenziale per migliorare la sicurezza e la salute sul lavoro, riducendo l'affaticamento fisico nei contesti più impegnativi.