L Utenza Debole: Tecnologie per la Riabilitazione e l Assistenza

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Cecilia Spina
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1 L Utenza Debole: Tecnologie per la Riabilitazione e l Assistenza Jorge Manzano Sezione Robotica - Unità Tecnico Scientifica Fusione ENEA I giovedì della Cultura Scientifica: Applicazioni e tecnologie dei Sistemi Robotici Intelligenti Centro Ricerche Casaccia 23/9/2004

2 Sommario Introduzione Riabilitazione e Assistenza Robotica di Servizio Sistemi robotici per la R&A esistenti Limitazioni Prospettive della Robotica nella R&A Ricerche in corso Alcune Iniziative FUS-ROB Conclusioni 2

3 Introduzione Menomazione - Disabilità - Handicap Disabilità: congenita, acquisita (trauma, patologie, invecchiamento) Il numero dei disabili è in aumento a causa dell invecchiamento della popolazione e della diminuzione dell indice di mortalità in alcune patologie (ictus, infarto) Il numero dei disabili in Italia è poco più di , di cui circa sono anziani La percentuale degli anziani con perdita di autonomia funzionale è del 20 % circa per + 65 anni e del 50% per + 80 anni (dati per l Italia del 2002) Disabilità - Handicap 3

4 Riabilitazione e Assistenza (R&A) Medicina Riabilitativa: ha per scopo restituire ad una persona un ottimo livello di funzionalità fisica, mentale e sociale. Interessa numerosi specialisti non solo del settore medico, ma fisico, matematico ed ingegneristico-medico. Sono impiegate apposite attrezzature (meccaniche, elettromeccaniche ed in alcuni casi robotiche) Assistenza: uso di protesi e ortesi, terapia occupazionale, eliminazione delle barriere architettoniche, carrozzelle motorizzate, deambulatori, letti meccanizzati,ecc. Aiuto da parte di altre persone (familiari, infermieri)!! 4

5 Robotica di servizio I sistemi robotici per la R&A (robot di servizio o robot avanzati) hanno requisiti diversi da quelli industriali: Ambiente di Lavoro Forze Task Velocità Spazio di lavoro - utenti Sicurezza 5

6 Sistemi robotici per la R&A esistenti GAIT-PATTERN ADAPTATION OF THE ROBOTIC ORTHOSIS "LOKOMAT Hocoma (CH) 6

7 Sistemi robotici per la R&A esistenti MIME: Robot-assisted therapy workstation configured for a subject with right hemiparesis. Stanford University (USA) 7

8 Sistemi robotici per la R&A esistenti The robotic wheelchair MAid(DE-IT) 8

9 Sistemi robotici per la R&A esistenti Assistive Robotic Manipulator (ARM) Manus mobile rehabilation robot(nl) 9

10 Limitazioni Riabilitazione: attuatori, sicurezza Assistenza: sistemi di controllo mobilità Autonomia personale Interfaccia utente 10

11 Robotica-Meccatronica-ICT e R&A Personal Assistant Carrozzelle automatiche Case intelligenti Somministrazione di medicinali Ortesi attive: gambe, braccia, isoscheletro Protesi attive Computer vision, trajectory planning, obstacle avoidance, multimodal user interface Nuovi attuatori (muscoli pneumatici, muscoli artificiali) Algoritmi di controllo: riabilitazione robotica, ortesi, teleoperazione Usabilità, affidabilità, riduzione del rischio (dependability) Biomeccanica: generazione di traiettorie per l andatura, riconoscimento delle intenzioni dell utente (letto robotizzato) Dispositivi aptici a minore costo e con maggiore destrezza Sensori: meno invasivi, tecniche di fusione sensoriale 11

12 Ricerche in corso RoboKnee Yobotics - Michigan University (USA) Assistenza per la vita autonoma Arts Lab Scuola Superiore Sant Anna Pisa(IT) 12

13 Ricerche in corso Muscle Suit - Tokyo University (JP) Progetto GRAB (Programma IST della Comunità Europea) 13

14 Tematiche da approfondire per la R&A Multimodal Interfaces Algoritmi di controllo Dispositivi aptici 14

15 Alcune Iniziative FUS-ROB Teseo TINA Itec WireBot 15

16 Progetto Teseo (ENEA-Fondazione S. Lucia ) 16

17 ITEC (ENEA-Università di Verona) Master: CyberForce, fixed manipulator, 6 DOF (3 actuated). Placed at Rome. Slave: a Puma 560 robot at Verona (600 km away from master), with a 6-axis force sensor. Communication Channel: Internet connection using UDP protocol. A webcam allows remote vision Task: touch a flexible membrane attached in a rigid structure. Performance measures: perceived impedance and real impedance at the slave side. 17

18 ITEC (ENEA-Università di Verona) Il Robot Puma 560 usato negli esperimenti 18

19 WiRo (ENEA- Politecnico di Torino) Schema di Wiro 6.3 e il dispositivo di verifica a 3 cordini 19

20 Conclusioni Una cospicua fascia di popolazione (la cui percentuale è destinata ad aumentare nei prossimi decenni) necessita di prestazioni di medicina riabilitativa e di sistemi di assistenza in grado di consentire una vita autonoma. Le tecnologie robotiche, meccatroniche e dell informazione possono fornire valide risposte a questa domanda. Soddisfare i bisogni di questo settore di popolazione ha una forte rilevanza sociale Non va trascurato inoltre che costituisce un settore di rilevante potere d acquisto. Sono state identificate le tematiche da approfondire, nell ambito della ricerca robotica, per la realizzazione di prodotti per il consumo di massa 20

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