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È italiana la mano robotica che può fare la differenza

Si chiama Hannes ed è una mano protesica incredibilmente vicina alle funzionalità delle mani vere, che ha richiesto tre anni di lavoro per essere messa a punto. Sviluppata da Rehab Technologies, laboratorio congiunto nato dalla collaborazione tra INAIL e Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), è tutta italiana, gode della certificazione CE e dovrebbe arrivare sul mercato a […]

Si chiama Hannes ed è una mano protesica incredibilmente vicina alle funzionalità delle mani vere, che ha richiesto tre anni di lavoro per essere messa a punto. Sviluppata da Rehab Technologies, laboratorio congiunto nato dalla collaborazione tra INAIL e Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), è tutta italiana, gode della certificazione CE e dovrebbe arrivare sul mercato a partire dal 2019. 

Lorenzo De Michieli, coordinatore di Rehab Technologies, ci ha spiegato che le peculiarità di Hannes sono dovuto principalmente alla combinazione di due aspetti: "il primo è la massimizzazione dell'efficacia rispetto alle protesi anche top di gamma esistenti: la mano è estremamente efficace nel raggiungere oggetti e afferrarli saldamente. Dall'altro lato siamo riusciti a minimizzare la complessità realizzativa: abbiamo un design meccanico che impiega molti meno componenti – e in particolare quelli molto costosi come gli attuatori e i motori – rispetto alle protesi presenti sul mercato. Il motore è solo uno, che attraverso una serie di cavi (un po' come i tendini delle mani) collegati alle dita, le comanda in una sinergia di movimento distribuendo la forza uniformemente su tutte le dita".

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"L'effetto complessivo è che con un solo motore, i cavi e un design meccanico brevettato si riesce a produrre un'azione sinergica delle dita simile a quella che si compie chiudendo e aprendo una mano: quando si vuole afferrare un oggetto le dita si chiudono automaticamente conformandosi alla forma dell'oggetto stesso".

Questa protesi rivoluzionaria è studiata "principalmente per pazienti che hanno sibuto amputazioni, che in gran parte sono vittime di incidenti sul lavoro, quindi beneficiano anche della copertura assicurativa INAIL. Indipendentemente da questo, Hannes si rivolge a pazienti imputati transomerali (nella parte dell'avambraccio) che hanno ancora il gomito. Su di loro si può innestare un'invasatura conformata alla parte restante del braccio, su cui poi si innesta la mano robotica con il proprio polso. All'interno dell'invasatura vi sono sensori mioelettrici che rilevano l'attività dei muscoli residui. Nel nostro caso i sensori sono due su altrettanti muscoli: quando il paziente contrae uno dei due muscoli la mano si apre, quando contrae l'altro si chiude".

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La mano, che può sollevare fino a 15 chili ma anche manipolare oggetti di piccole dimensioni come ad esempio un chiodo, ha infatti un sofisticatissimo sistema di controllo di tipo mioelettrico, in grado cioè di sfruttare gli impulsi elettrici provenienti dalla contrazione dei muscoli della parte residua dell'arto, che vengono poi interpretati grazie ad algoritmi di intelligenza artificiale.

Lorenzo De Michieli ci ha spiegato che a seguito dell'esperienza dei pazienti che hanno già sperimentato Hannes occorrono "da poche ore ai pochi giorni" per imparare a usare questa protesi in modo naturale: per chi è abituato a usare protesi sofisticate bastano poche ore per prendere confidenza con Hannes; chi invece è nuovo a questo tipo di protesi la può usare da subito, ma avrà bisogno di qualche giorno per usarla in modo naturale. Un po' più di tempo per 'sentirla' come un'estensione del proprio corpo".

Interessante capire anche quali sono le conquiste che i pazienti possono fare con Hannes e quali invece i limiti che restano tuttora:  "fra le conquiste, prima di tutto c'è la questione veniale ma rilevante, ossia che costerà meno: stiamo lavorando affinché possa essere messa in commercio a 10mila euro, contro 18-30mila euro delle protesi di fascia alta. Sarà insomma più accessibile al paziente medio.

Dal punto di vista operativo è talmente efficace nella presa e fluida nel movimento da consentire di usare utensili da lavoro. Un passaggio importante è infatti che quando si ha in mano un oggetto che viene sollecitato da forze esterne – e di conseguenza tende a muoversi – la mano reagisce e conforma la posizione delle dita in modo automatico per mantenere la presa salda. Questo fa sì anche che il paziente senta più velocemente la mano come una parte di sé. Un esempio importante è quando le due mani iniziano a collaborare: i pazienti che hanno indossato Hannes lo stanno facendo, ed è quello che noi facciamo spontaneamente quando abbiano entrambi gli arti integri.

I limiti ci sono, primo fra tutti il fatto che non si possono controllare tutte le dita una per una, quindi non si possono fare gesti complessi comandando volontariamente le singole dita, come per esempio suonare il pianoforte. È una funzione che al momento si può realizzare solo con protesi che magari costano 200mila euro (le abbiamo sui robot umanoidi), e che sarebbe inutile perché sarebbe troppo difficile da comandare, perché occorrerebbero segnali neurali tali da poter discriminare così tanto, a partire da un moncone.

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Una piccola curiosità: il nome Hannes deriva da quello del professor Hannes Schmidl, direttore tecnico del Centro Protesi INAIL di Vigorso di Budrio, a cui si deve l'avvio dell'attività di ricerca sulle protesi, già nel lontano 1965.

Non pensate che questi risultati abbiano posto fine al lavoro di Rehab Technologies: come ha sottolienato Lorenzo De Michieli lo sviluppo continuerà, perché come capita sempre in questo ambito non si considera mai un lavoro compiuto e non perfezionabile ulteriormente. In più si sta lavorando a un braccio completo.