Superare le barriere con i prototipi
Domani gli studenti del Dipartimento di ingegneria meccanica e dei processi presenteranno sette prototipi a un pubblico più vasto. L'ETH News presenta due progetti in anteprima.
Anche quest'anno, studenti motivati hanno colto l'opportunità di trasformare le loro idee di prodotto in realtà nell'ambito dei cosiddetti focus project: Chi siamo ha affrontato in modo indipendente tutte le fasi dello sviluppo di un prodotto, dalla progettazione alla produzione, fino al marketing. I risultati includono due innovativi sistemi di assistenza tecnica per persone con disabilità fisiche.
La sedia a rotelle elettrica rende accessibili le scale
Un gruppo di studenti ha sviluppato una sedia a rotelle insolita con il nome di Scalevo (derivato dal latino "scala" per scale e "levere" per ascensore): Come suggerisce il nome, la sedia a rotelle a propulsione elettrica è in grado di salire i gradini.
![Vista ingrandita: sedia a rotelle Scalevo (Foto: ETH di Zurigo / Scalevo)](/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2015/05/rollout_fokus_projekte/_jcr_content/news_content/textimage/image.imageformat.text50percent.1031969571.jpg)
All'inizio del progetto, solo l'obiettivo era chiaro. Ma la tecnologia che la sedia a rotelle avrebbe dovuto utilizzare per salire le scale è stata inizialmente discussa a lungo all'interno del team. "Abbiamo sempre discusso tutte le decisioni importanti finché non eravamo tutti d'accordo e potevamo prendere una decisione comune", ricorda Beni Winter, studente dell'ETH, a proposito dell'inizio del progetto. La prima grande decisione è stata presa a favore di cingoli estensibili dotati di scanalature in gomma. Grazie ai cingoli, il veicolo scivola su e giù per le scale senza l'aiuto di un assistente. Quando si viaggia su superfici piane, la carrozzina si mantiene in equilibrio su due ruote, come un Segway. Questo rende la carrozzina estremamente agile e permette di manovrarla facilmente anche in spazi ristretti. I sensori controllano costantemente la posizione della carrozzina sia quando viaggia in linea retta sia quando sale e scende le scale; se la carrozzina rischia di perdere l'equilibrio o di deviare dalla rotta, il motore provvede immediatamente a controsterzare.
Tuttavia, Scalevo non riesce a fare a meno delle ruote di supporto: queste si trovano sul lato posteriore della carrozzina. Quando la carrozzina raggiunge la fine delle scale, vengono estese automaticamente per garantire un arrivo senza problemi. Le rotelline fanno anche parte di un sistema di assistenza che consente al conducente di superare gli ostacoli più piccoli, come i marciapiedi.
La collaborazione con due designer industriali della Scuola universitaria di Zurigo si riflette nel design compatto della sedia a rotelle. "Grazie al loro aiuto, siamo stati in grado di creare un prototipo coerente che non spaventa le persone, ma sembra un prodotto finito", ride il membro del team Milan Schilling.
L'esoscheletro si fa le ginocchia morbide
Un secondo gruppo di dieci studenti, molto motivato, si è unito al team. pagina esternaVariLeg insieme. Il loro obiettivo a lungo termine è quello di restituire ai paraplegici una parte della loro indipendenza e mobilità. Il gruppo interdisciplinare sta quindi lavorando instancabilmente allo sviluppo di un esoscheletro adatto all'uso quotidiano. Questa struttura ausiliaria, fissata all'esterno del corpo, è progettata per avere un passo più sicuro su terreni irregolari rispetto ai prodotti precedenti.
![Vista ingrandita: esoscheletro VariLeg (Foto: ETH di Zurigo / VariLeg)](/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2015/05/rollout_fokus_projekte/_jcr_content/news_content/textimage_2/image.imageformat.text50percent.1117487973.jpg)
"Gli esoscheletri commerciali funzionano già relativamente bene su superfici perfettamente piane", spiega il membro del team Manuela Rotach. Tuttavia, se lo sponsor incontra una superficie irregolare, come una pietra sporgente, diventa problematico: i motori collegati all'anca e al ginocchio si ostinano a seguire i percorsi specificati dal software. Il dispositivo di assistenza è impostato in modo da poter terminare il passo iniziato solo a livello del suolo, ma quando la pietra lo rende impossibile, lo sponsor dell'esoscheletro si inclina su un lato. Per ovviare a questo problema, gli studenti hanno dotato il loro prototipo di una rigidità adattabile. La necessaria flessibilità della gamba è ottenuta grazie a una molla tensionabile integrata nell'area del ginocchio del dispositivo. Questa molla permette al sistema ausiliario di cedere automaticamente e di compensare le piccole irregolarità. Un altro vantaggio della cedevolezza elastica è che la gamba non deve essere mossa attivamente in tutte le fasi della sequenza di movimento, ma può oscillare naturalmente. "Siamo ottimisti sul fatto che domani tutti i singoli componenti del sistema funzioneranno bene insieme e che saremo in grado di dimostrare i primi passi con l'esoscheletro", afferma Manuela Rotach.
Prossima tappa: Cybathlon
Dopo la fine ufficiale dei progetti focus di domani, tuttavia, i due gruppi di progetto focus presentati non smetteranno di lavorare sui loro prototipi per molto tempo ancora. Cybathlon,Gli studenti potranno competere con sistemi di assistenza già affermati, tra gli altri, in un concorso che si terrà a Zurigo nell'autunno 2016 (vedi box).
Oltre a piccoli miglioramenti meccanici, il team Scalevo preparerà la sedia a rotelle in modo specifico per le varie situazioni che devono essere padroneggiate nel Cybathlon. Queste includono sfide come la guida sulla sabbia. Anche le piccole lacune in materia di sicurezza devono essere completamente colmate prima della manifestazione.
L'esoscheletro VariLeg sarà dotato di ulteriori funzioni prima dell'evento; oltre a camminare, il prototipo dovrebbe essere in grado di sedersi, alzarsi e salire le scale. Un nuovo gruppo di progetto focalizzato porterà avanti l'ulteriore sviluppo dell'esoscheletro sviluppato quest'anno a partire dall'autunno 2015. Tuttavia, i membri del team di quest'anno rimarranno coinvolti nel progetto e forniranno consulenza e supporto ai loro successori.
Progetti di sviluppo
Il 27 maggio 2015, sette gruppi presenteranno al pubblico i loro progetti di ricerca. Le presentazioni potranno essere viste tra le 14.00 e le 15.30 nell'Audi Max dell'edificio principale dell'ETH (HG F 30). Successivamente, i progetti saranno esposti nella sala principale dell'ETH.
Cybathlon
![Vista ingrandita: logo Cybathlon](/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2015/05/rollout_fokus_projekte/_jcr_content/news_content/greybox_textimage_4/par/textimage_4/image.imageformat.textsingle.1824691124.jpg)
Il Cybathlon è una competizione internazionale che permette a persone con disabilità fisiche di gareggiare tra loro utilizzando ausili all'avanguardia. Gli ausili utilizzati possono essere sia prodotti commerciali che prototipi provenienti da laboratori di ricerca. L'obiettivo principale della manifestazione è fornire una piattaforma per lo sviluppo di nuove tecnologie assistive che siano utili e particolarmente adatte alla vita quotidiana. L'evento mira anche ad abbattere le barriere tra persone con disabilità, ricercatori e pubblico in generale.
L'evento si terrà per la prima volta a Zurigo nell'ottobre 2016.