L’obiettivo del progetto è quello di inventare, sviluppare e validare clinicamente nuove protesi transfemorali robotizzate. Le protesi MOTU saranno provviste di un’invasatura avanzata realizzata con materiali e tecniche di fabbricazione innovative. Esse saranno controllate mediante un’interfaccia bidirezionale in grado di decodificare l’intenzione motoria dell’amputato tenendo conto delle sue capacità motorie residue, fornendo al contempo un ritorno sensoriale.
MOTU sarà un sistema meccatronico costituito dai seguenti sotto-sistemi.
- Protesi robotiche modulari, con giunti di ginocchio e di caviglia attivi, controllabili in modo indipendente o sinergico.
- Un sistema di sensori indossabili per la registrazione di informazioni cinematiche e dinamiche dall’utente. La fusione delle informazioni multimodali ottenute attraverso il sistema di sensori indossabili sarà utilizzata per decodificare le intenzioni motorie dell’utente e controllare coerentemente con movimenti fluidi e coordinati le articolazioni dell’arto protesico. Algoritmi avanzati saranno anche in grado di rilevare possibili perturbazioni della normale deambulazione permettendo all’arto protesico di rispondere in tempo reale in modo da ridurre il rischio di caduta.
- Una rete di elementi trasduttori vibrotattili per fornire all’amputato un feedback aumentato sulla sua interazione con la protesi.
- Un invaso avanzato, detto smart socket, pensato per ottimizzare la distribuzione delle forze e delle pressioni agenti sul moncone e per compensare le variazioni di volume del moncone stesso. Sarà realizzato usando materiali con diverse proprietà meccaniche e chimico-biologiche, a partire da una scansione 3D del moncone.
Il progetto MOTU ha l’ambizione di migliorare lo stato dell’arte delle protesi promuovendo quattro differenti livelli di efficienza:
- Efficienza fisica dell’amputato: le protesi MOTU ambiscono a ridurre lo sforzo fisico associato alla deambulazione e alle attività ad essa correlate.
- Efficienza cognitiva dell’amputato: le protesi MOTU ambiscono a ridurre lo sforzo mentale associato all’utilizzo di una protesi di arto inferiore.
- Efficienza energetica delle parti motorizzate: i dispositivi sviluppati grazie a nuove tecniche di attuazione hanno l’ambizione di garantire un utilizzo prolungato delle protesi.
- Efficienza in termini di comfort ed accettabilità della protesi.
Il sistema MOTU permetterà di ripristinare, almeno in parte, la mobilità dell’amputato promuovendo benefici derivanti da una maggiore attività fisica, così migliorando la sua indipendenza e la sua partecipazione sociale. Oltre a migliorare la qualità della vita dell’amputato, il progetto MOTU, esplorando nuovi paradigmi di progettazione delle protesi di arto inferiore, ha l’ambizione di accelerare il recupero funzionale della camminata nel periodo successivo all’impianto della protesi, con un impatto positivo sui costi diretti ed indiretti che gravano sul sistema sanitario.