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Suola sensorizzata, particolarmente per applicazioni robotiche

ComplianceDinamica passivaHeel-strikeLocomozioneProtesiRobotica indossabile

Introduzione

Questa invenzione consiste in una soletta flessibile sensorizzata per ortesi e protesi per gli arti inferiori e per robot umanoidi. E’ stata progettata per essere sufficientemente flessibile da replicare un cammino fisiologico, assorbire l’urto con il terreno nella fase di appoggio e deformarsi opportunamente all’interazione con l’ambiente o con l’utilizzatore nel caso di robot indossabili. La soletta è inoltre sensorizzata per rilevare e misurare le forze di interazione

Caratteristiche Tecniche

La soletta è composta di tre segmenti rigidi (tacco, centro, punta), connesse da molle a balestra in acciaio armonico. Le molle sono vincolate a deflettersi su una superficie curva, in questo modo la lunghezza attiva delle molle diminuisce quando l’angolo di deflessione tra la porzione centrale e la punta o il tacco della soletta aumenta. Ciò grazie ad un appropriato profilo dell’alloggiamento delle molle. Questo sistema permette un irrigidimento dei due giunti quando la deflessione aumenta, impedendo che il raggiungimento del fine corsa durante le normali condizioni di cammino. Alle molle sono incollati degli strain gauges per la misura della forza e del momento esercitato sul piede e per la stima dell’angolo di deflessione. La flessoestensione della caviglia è implementata attraverso un’ulteriore molla a balestra. La soletta è dotata di un selettore dell’angolo «zero» utilizzato per settare la posizione di flessoestensione della caviglia corrispondente a carico nullo.

Possibili Applicazioni

  • Utilizzo in dispositivi robotici indossabili;
  • Utilizzo in robot umanoidi;
  • Utilizzo in ortesi o protesi.

Vantaggi

  • Cammino fisiologico;
  • Flessibilità;
  • Suola sensorizzata;
  • Assorbimento degli impatti.