Un esoscheletro da indossare può far alzare gli anziani più facilmente?

Un team di ingegneri ha creato un ausilio indossabile per camminare e alzarsi, pensato per gli anziani. Il dispositivo, sviluppato con il metodo DFMA (Design for Manufacture and Assembly), sostiene cosce e polpacci, riducendo lo sforzo necessario per passare da seduti a in piedi. Dopo aver disegnato il concetto, simulato le sollecitazioni e realizzato il prototipo, i ricercatori lo hanno testato su un modello di sollevamento. I risultati sono sorprendenti: l’aiuto ha sollevato il peso di un soggetto del 43% in più rispetto a quanto previsto dal modello teorico. In pratica, l’ausilio può rendere più sicuro e meno faticoso il movimento quotidiano, favorendo una mobilità più autonoma e un invecchiamento più sano. Gli autori, però, segnalano ancora margini di miglioramento, come l’ottimizzazione dei materiali e l’adattamento a diverse altezze corporee, per rendere il prodotto più affidabile e confortevole. Questo lavoro apre la strada a nuove soluzioni indossabili che potrebbero trasformare la vita di molte persone anziane, rendendo la camminata e il semplice gesto di alzarsi meno impegnativi.

Il prototipo è stato realizzato con una struttura in alluminio ad alta resistenza, rivestita da una leggera copertura in fibra di carbonio per ridurre il peso complessivo a circa 1,2 kg. Il design DFMA ha permesso di minimizzare il numero di componenti, facilitando l’assemblaggio in meno di 30 minuti e riducendo i costi di produzione. Le simulazioni FEM (Finite Element Method) hanno evidenziato i punti di massima sollecitazione sulla zona del ginocchio, dove è stato inserito un cuscinetto in poliuretano per assorbire gli urti. Il sistema di assistenza utilizza un attuatore lineare a bassa potenza, alimentato da una batteria al litio da 3,7 V, capace di fornire una forza di picco di 250 N. Il controllo è gestito da un microcontrollore ARM Cortex-M4, programmato per attivare l’assistenza solo quando rileva una variazione di pressione sul sensore di carico posto sotto il tallone. I test di sollevamento sono stati condotti su un manichino con massa di 70 kg, simulando un adulto medio. Il risultato di un aumento del 43% rispetto al modello teorico suggerisce che l’interazione tra l’attuatore e la struttura meccanica è più efficiente di quanto previsto, probabilmente grazie alla flessibilità introdotta dal materiale composito. Per future versioni, gli autori propongono l’integrazione di sensori di postura basati su IMU (Inertial Measurement Unit) per adattare dinamicamente la forza di assistenza, nonché l’uso di materiali a memoria di forma per migliorare il comfort durante il movimento.