Sviluppo sistema di attuazione per protesi mioelettrica pediatrica

Sviluppata nell'ambito del progetto di ricerca congiunto "3Daid++" (Centro Protesi INAIL e Università Campus Bio-Medico di Roma), la presente tesi di laurea magistrale illustra la progettazione del sistema di attuazione e del telaio di una protesi mioelettrica di mano destinata alla fascia d'età prescolare (3-5 anni). L'obiettivo primario è fornire una soluzione funzionale, modulare, leggera ed economicamente accessibile, sfruttando i vantaggi offerti dalla manifattura additiva. Lo studio prende in esame lo stato dell'arte e il funzionamento del gold standard commerciale (Ottobock Electrohand 2000), indagandone in particolare l'ultracompatto riduttore differenziale epicicloidale. Date le difficoltà costruttive e gli elevati costi associati a tale meccanismo, per il nuovo dispositivo si è optato per un'architettura alternativa ispirata ai principi della Soft Robotics. Il sistema proposto è sottoattuato e azionato da un singolo motoriduttore commerciale in corrente continua. Il moto viene trasmesso alle dita tramite un meccanismo a cavi e pulegge; le falangi, realizzate in stampa 3D multimateriale, sono dotate di cerniere flessibili (flexure hinges) in TPU che garantiscono una presa passivamente adattiva. Per ottimizzare i volumi ristretti, il complesso di avvolgimento si interfaccia al motore tramite una compatta trasmissione a cinghia dentata. Il pollice è provvisto di flesso-estensione attiva e di un meccanismo passivo di ab-adduzione regolabile su due posizioni, essenziale per diversificare le tipologie di presa. Infine, l'integrità strutturale del telaio e dei giunti è stata validata mediante simulazioni numeriche agli elementi finiti. I risultati, in condizioni statiche gravose, dimostrano che i componenti polimerici resistono adeguatamente alle sollecitazioni offrendo ampi margini di sicurezza, confermando così la fattibilità ingegneristica del dispositivo.