Un esoscheletro completamente robotico, dotato di ben 22 gradi di libertà e capace di amplificare fino a 20 volte la forza muscolare di chi lo indossa. Non si tratta di RoboCop, la creatura fantascientifica «metà uomo, metà robot, tutto poliziotto» portata sul grande schermo dal regista Paul Verhoeven e da allora entrata definitivamente nell’immaginario collettivo, ma del Body Extender, il primo dispositivo per la servo-amplificazione di forza realizzato in Italia dai ricercatori del Laboratorio PercRo della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.
Inizialmente commissionato dalla Direzione degli Armamenti Terrestri del Ministero della Difesa, il robot, che ad oggi rappresenta il più complesso sistema elettromeccanico indossabile al mondo, è costituito da un corpo centrale a cui sono collegati quattro arti robotici (due braccia e due gambe) caratterizzati da una capacità di movimento paragonabile a quella di un essere umano. Body Extender è in grado di “inseguire” i movimenti dell’operatore e di amplificarne le forze esercitate sull’ambiente esterno. La vera innovazione portata da questo robot è costituito dal suo elevato numero di gradi di libertà: il Body Extender è dotato di 22 giunti indipendenti, ciascuno controllato attraverso un motore elettrico dedicato, e di svariati sensori di forza collocati in corrispondenza dei punti di contatto con il corpo dell’operatore, per comprenderne le intenzioni di movimento.
L’esoscheletro indossabile ha la capacita di compiere passi avanti, indietro e laterali, di roteare sul posto, di accovacciarsi al suolo, di salire e scendere gradini; inoltre, mediante l’utilizzo delle braccia robotiche e degli organi di presa, permette di sostenere carichi per un peso massimo di 100 kg, anche per lunghi intervalli di tempo: tali caratteristiche consentono di lavorare in ambienti inaccessibili ai sistemi tradizionali (ad esempio gru o argani) mantenendo contemporaneamente una sensibilità “umana” durante le operazioni. Utilizzare il Body Extender è molto semplice: basta che l’operatore lo indossi, utilizzando apposite maniglie e allacciando una cintura, perché sia in grado di di comandare la macchina senza fatica, avvertendo minime forze di resistenza al movimento.
Come è facile intuire, le applicazioni di uno strumento di questo genere sono pressoché illimitate: in ambito industriale, l’esoscheletro è utilizzabile per l’assemblaggio di grandi manufatti, come aerei, natanti o vagoni ferroviari, e per il trasporto di materiali pesanti; può inoltre contribuire al salvataggio di feriti in condizioni di emegenza, rimuovendo le macerie nel caso di disastri naturali. «Esoscheletri quali il nostro, da utilizzare per movimentare materiali in ambienti “non strutturati”», sostiene Massimo Bergamasco, fondatore del Laboratorio PercRo e responsabile del progetto, «potrebbero essere commercializzati entro i prossimi tre-cinque anni». Al momento, i ricercatori stanno avviando ulteriori studi per applicare questa tecnologia al supporto del movimento per soggetti con deficit motori, come anziani e disabili.