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"Federica" è una mano protesica stampata in 3D e a basso costo, in grado di eseguire funzioni di presa mediante un sistema meccanico sottoattuato (un singolo servomotore controlla 15 falangi). Il sistema di controllo si basa su un sensore muscolare e una piattaforma open-source Arduino, in alternativa al segnale elettromiografico superficiale (sEMG).

Vari test sono stati condotti per verificare l'efficacia della mano protesica “Federica”, nell’esecuzione di semplici attività di vita quotidiana (afferrare oggetti rigidi e deformabili; sollevare una bottiglia, un bicchiere; afferrare una palla al volo).

 

 

 

Il video seguente mostra dei test preliminari effettuati da un soggetto non amputato.

 

Se sei interessato al progetto e hai bisogno di informazioni a riguardo, ti preghiamo di lasciare i tuoi dati nel modulo di contatto e cercheremo di risponderti a breve.

Grazie per l'interesse dimostrato per la protesi della mano "Federica".

 

Bibliografia

  1. Niola, V.; Rossi, C.; Savino, S.; Troncone, S. An underactuated mechanical hand: A first prototype. In Proceedings of the 2014 23rd International Conference on Robotics in Alpe-Adria-Danube Region (RAAD); 2014; pp. 1–6.
  2. Niola, V.; Rossi, C.; Savino, S.; Carbone, G.; Gasparetto, A.; Quaglia, G. An Underactuated Mechanical Hand Prosthesys by Iftomm Italy.; 2015.
  3. Bifulco, P.; Esposito, D.; Gargiulo, G.D.; Savino, S.; Niola, V.; Iuppariello, L.; Cesarelli, M. A stretchable, conductive rubber sensor to detect muscle contraction for prosthetic hand control. In Proceedings of the 2017 E-Health and Bioengineering Conference (EHB); 2017; pp. 173–176.
  4. Cosenza, C.; Niola, V.; Savino, S. A mechanical hand for prosthetic applications: multibody model and contact simulation. Proc Inst Mech Eng H 2018, 232, 819–825, doi:10.1177/0954411918787548.
  5. Esposito, D.; Gargiulo, G.D.; Parajuli, N.; Cesarelli, G.; Andreozzi, E.; Bifulco, P. Measurement of muscle contraction timing for prosthesis control: a comparison between electromyography and force-myography. In Proceedings of the 2020 IEEE International Symposium on Medical Measurements and Applications (MeMeA); 2020; pp. 1–6.
  6. Esposito, D.; Andreozzi, E.; Fratini, A.; Gargiulo, G.D.; Savino, S.; Niola, V.; Bifulco, P. A Piezoresistive Sensor to Measure Muscle Contraction and Mechanomyography. Sensors (Basel) 2018, 18, doi:10.3390/s18082553.
  7. Esposito, D.; Cosenza, C.; Gargiulo, G.D.; Andreozzi, E.; Niola, V.; Fratini, A.; D’Addio, G.; Bifulco, P. Experimental Study to Improve “Federica” Prosthetic Hand and Its Control System. In Proceedings of the XV Mediterranean Conference on Medical and Biological Engineering and Computing – MEDICON 2019; Henriques, J., Neves, N., de Carvalho, P., Eds.; Springer International Publishing: Cham, 2020; pp. 586–593.
  8. Esposito, D.; Savino, S.; Cosenza, C.; Gargiulo, G.D.; Fratini, A.; Cesarelli, G.; Bifulco, P. Study on the Activation Speed and the Energy Consumption of “Federica” Prosthetic Hand. In Proceedings of the XV Mediterranean Conference on Medical and Biological Engineering and Computing – MEDICON 2019; Henriques, J., Neves, N., de Carvalho, P., Eds.; Springer International Publishing: Cham, 2020; pp. 594–603.
  9. Esposito, D.; Savino, S.; Cosenza, C.; Andreozzi, E.; Gargiulo, G.D.; Polley, C.; Cesarelli, G.; D’Addio, G.; Bifulco, P. Evaluation of Grip Force and Energy Efficiency of the “Federica” Hand. Machines 2021, 9, 25, doi:10.3390/machines9020025.

Altre applicazioni dei sensori di forza:

 

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“La strategia di Ateneo per l’innovazione nella formazione biomedica nell’epoca Impresa 4.0”, questa l’azione che ha ispirato l’ampliamento dell’offerta didattica in Bioingegneria dell’Ateneo Fridericiano.

Le principali novità riguardano le Lauree Magistrali, una in Industrial Bioengineering e l’altra in Ingegneria Biomedica. La prima è un corso in lingua inglese nato nell’anno accademico 2016–2017 presso il Dipartimento di Ingegneria Chimica, dei Materiali e della Produzione Industriale (DICMAPI), che vedrà quest’anno i primi laureati esperti in Organi artificiali impiantabili, Biomateriali e Ingegneria dei tessuti, Nanomedicina e Dispositivi diagnostici per medicina personalizzata.
La seconda, presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione (DIETI), a partire dall’anno accademico 2018–2019 avrà una nuova configurazione su quattro percorsi: Biorobotica e Bionica, Ingegneria clinica, Salute digitale, Dispositivi medici. L’individuazione dei percorsi formativi è ispirata alle direttrici: Sensing 4 Health, Data 4 Health, Logistics 4 Health, Robotics 4 Health del progetto ICT 4 Health del DIETI che è stato selezionato dal MIUR tra i dipartimenti di eccellenza per un programma di sviluppo quinquennale nel campo delle tecnologie per la salute. Le direttrici rappresentano settori di applicazione di un concetto sempre più capillare di Healthcare su sulle quali si fondano una serie di azioni a livello europeo, nazionale e locale, con l’obiettivo di migliorare la qualità dell'assistenza e la produttività del settore sanitario.

Ambizione del nuovo piano formativo è quello di riformare anche la Laurea Triennale in Ingegneria Biomedica con l’auspicio, a partire dall’anno accademico 2019–2020, di incardinarla nella doppia Classe di Lauree in Ingegneria dell’Informazione e Ingegneria Industriale. L’offerta didattica potrà garantire una base comune e quindi un percorso a Y con le conoscenze necessarie per l’accesso alle due lauree magistrali.

Lunga è la tradizione del gruppo di Ingegneria Biomedica fridericiano che ha sviluppato negli anni, un rapporto diretto con le realtà sanitarie del territorio da cui sono nati: l’accordo per l’istituzione del Servizio di Ingegneria Clinica presso l’Azienda Ospedaliera Universitaria dell’Ateneo, le convenzioni con le ASL campane e la collaborazione con la Fondazione Maugeri IRCCS.

Il legame tra Ingegneria Biomedica e Medicina è molto stretto perché alimentato dal Centro di Ricerca Interdipartimentale sui Biomateriali (CRIB) diretto da Antonio Cittadini che, costituito nel 1992, rappresenta un punto di riferimento europeo nel campo delle protesi impiantabili, sistemi di rilascio controllato di farmaci, medicina rigenerativa e oncofisica. E ancora, recentemente, è stato attivato il Centro Interdipartimentale di Ricerca in Chirurgia Robotica (ICAROS) diretto da Bruno Siciliano che, attraverso diversi progetti intrapresi in soli due anni di vita, ha mostrato quanto sia fruttuoso e indispensabile raccordare le competenze della scuola di ingegneria con quelle della scuola di medicina.


Qui è possibile scaricare la bozza delle schede degli insegnamenti.

Questa la presentazione effettuata a cura del prof. Mario Cesarelli, Coordinatore del Corso di Studi in “Ingegneria Biomedica”: