Terapia rivoluzionaria grazie ad un allenatore robot

All'inizio i due tecnici svizzeri specializzati in robotica avevano sviluppato una nuova pressa per gambe computerizzata pensando soprattutto agli atleti. Poi, successivamente, hanno scoperto che il training supportato dalla robotica soft consentiva inaspettati successi anche nella terapia di lesioni e patologie.

Questo attrezzo ha poco a che fare con le presse che si trovano nelle normali palestre. Chiaramente, presenta una seduta e due pedane per i piedi, ma le analogie finiscono qui. Chi utilizza Allegro (Adaptive Leg Robot) si affida completamente ad un allenatore esclusivo, frutto della robotica soft.

Quest'ultimo è equipaggiato con i più moderni componenti di azionamento e di sicurezza del settore ed è dotato di un sistema computerizzato cognitivo. Uomo e macchina lavorano congiuntamente – con risultati sorprendenti.

Il suo cuore è un muscolo pneumatico
Allegro è stato creato da Max Lungarella e Raja Dravid, due esperti di robotica che hanno fondato l'azienda Dynamic Devices AG. Il primo prototipo di Allegro è stato sviluppato nel 2007 nelle sedi dell'Artificial Intelligence Laboratory dell'Università di Zurigo.

L'obiettivo era quello di creare un attrezzo high-tech per gli sportivi, una macchina altamente dinamica capace di monitorare e analizzare tutte le sessioni di allenamento e proporre di conseguenza gli esercizi successivi. Cuore dell'attrezzo è un muscolo pneumatico che trasferisce rapidamente forze elevate alle pedane, consentendo di combinare esercizi di diversa intensità.

Un esempio: il paziente deve esercitare sulle pedane una forza tale e far sì che un elemento grafico sullo schermo rimanga il più possibile vicino a una linea predefinita, spingendo con le gambe od opponendo resistenza. Al contempo il computer riduce o aumenta le forze attive, in modo delicato o percettibile (urti o impulsi). Il paziente deve quindi continuamente compensare le forze – un'operazione faticosa ma estremamente efficace. Così facendo non viene allenato soltanto il corpo ma anche la mente. “Il nostro sistema stimola questa particolare interazione dinamica” dichiara Max Lungarella. E funziona molto meglio di quanto si potevano immaginare all'inizio i due sviluppatori.

“Il nostro sistema stimola l'interazione dinamica tra corpo e mente.”
Max Lungarella, Dynamic Devices

I due ingegneri hanno scoperto quasi per caso gli effetti positivi di questo attrezzo di allenamento sui pazienti con patologie neuromuscolari o problemi ortopedici. Utilizzando Allegro, alcuni pazienti hanno potuto improvvisamente muovere nuovamente le gambe, in un modo fino a quel momento impensabile. Nei pazienti colpiti da ictus si è visto rapidamente un enorme progresso nel ripristino delle funzionalità motorie. Con il passare del tempo, gli effetti benefici sono stati supportati anche da studi. Tutto questo ha portato gli sviluppatori dell'attrezzo da allenamento dotato di robotica soft a concentrarsi principalmente sulle applicazioni di terapia riabilitativa: ed è qui che entrano in gioco i motori maxon.

Per essere certificato come “dispositivo medico”, Allegro ha bisogno di un componente di sicurezza fondamentale: un fermo regolabile che limita l'angolazione della pressa a un dato valore. Si tratta di una dispositivo di protezione importante, soprattutto per i pazienti che non possono più piegare completamente le ginocchia. Un motore DC brushless EC 45 garantisce un posizionamento individuale del fermo di sicurezza. L'assoluta affidabilità è stato uno dei criteri più importanti, se non quello decisivo, per la scelta di questo azionamento. “Con i motori maxon possiamo essere sicuri che anche questo requisito sia soddisfatto” dichiara Lungarella. Struttura compatta ed elettronica integrata sono due ulteriori punti a favore di questo motore flat.

Eccellente combinazione azionamento – sistema di controllo
Un ulteriore motore flat maxon, il modello a rotore esterno EC 90, è responsabile della regolazione automatica della seduta. Dynamic Devices ha combinato questo motore brushless a un riduttore planetario e al servocontrollore ESCON 50/5. Gli azionamenti maxon sono quindi un elemento importante dell'attrezzo da allenamento, garantendo ai pazienti comfort e sicurezza.

Un approccio ludico per una terapia di successo
Dynamic Devices è ancora un'azienda giovane, ma può vantare nel suo palmarès importanti successi. Grazie alla collaborazione di ingegneri, scienziati, medici e terapeuti, Allegro si è trasformato in un attrezzo da allenamento capace di infondere a molti pazienti la speranza di una maggiore capacità di movimento. Il fattore allenamento, che nella terapia riabilitativa è stato spesso finora tralasciato, è certamente d'importanza decisiva. Su Allegro non si può certo oziare: solo chi vuole perfezionarsi costantemente e ottenere risultati sempre migliori guarisce prima. La giusta motivazione è importante: è per questo che Dynamic Devices pone grande attenzione all'aspetto ludico. I pazienti devono controllare con i pedali un pinguino che scende sulla pancia in picchiata da un pendio e fare più punti possibili: in questo modo si dimenticano della fatica e l'allenamento diventa letteralmente un “gioco da ragazzi”.

Il nuovo allenamento robotizzato viene già utilizzato in alcuni ospedali e centri di riabilitazione, ma il numero delle strutture che lo utilizzeranno è destinato a salire. Il prossimo passo è l'espansione in tutta Europa. Parallelamente a ciò, Max Lungarella e Raja Dravid stanno lavorando intensamente per rendere ancora più intelligente questo gioiello della robotica soft. I due infatti non amano affatto stare seduti con le mani in mano.

 © maxon motor ag

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