Il Tirreno

PONTEDERA. Dennis ha una mano bionica sensibile. Tra quattro anni chi ha una gamba amputata potrà tornare a camminare. I chirurghi manovreranno una macchina per le operazioni chirurgiche più complicate. Questo succede perché Pontedera non è solo la capitale della Vespa, ma anche l’ombelico del mondo dei robot. In un’area del complesso Piaggio di Pontedera si trova il Polo Valdera, l’istituto di biorobotica, epicentro degli studi sui robot che esplora i campi dell'ingegneria, dell’elettronica ispirati al mondo vivente per applicare la robotica nella vita quotidiana. A un occhio non esperto quei marchingegni sembrano usciti dalla fantascienza: la protesi robotica sostitutiva della mano come in Guerre Stellari, sostegni robotici come Iron Man, bracci meccanici come nei video di Björk, la cantante islandese musa di Lars Von Trier e Michel Gondry.

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In realtà l'istituto di biorobotica si avvale delle conoscenze e delle tecnologie dei vari settori dell'ingegneria; è il risultato della fusione di diversi laboratori: l’Arts (tecnologia robotica), il Crim (centro di ricerca in microingegneria), l’Ez (tecnologie di supporto alla longevità) e ospita anche alcuni centri di ricerca congiunti con alcune università del Giappone e della Corea con le quali condividono le attività di educazione e di ricerca.
Tra professori, dottorandi, assegnisti e studenti, oltre un centinaio di persone lavorano al futuro: 150 persone totali, più di 90 sono studenti di dottorato con un'età media di 31 anni (dati sssa.bioroboticsinstitute.it).

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L'arts Lab lavora sui robot umanoidi: protesi cibernetiche, dispositivi indossabili, sistemi di riabilitazione funzionale degli arti e macchine per l'assistenza personale di disabili e anziani. “Il nostro lavoro è bio-ispirazione – dice il direttore, il professor Paolo Dario -  facciamo ricerca scientifica ma ispirata alla natura e dalla curiosità. In sostanza, studiamo i sistemi biologici attraverso i robot cercando di dare anche soluzioni pratiche ai problemi quotidiani: le conoscenze che acquisiamo le applichiamo alla realtà”.

I progetti applicati si occupano principalmente della nuova generazione di strumenti per curare e trattare situazioni patologiche: “Il nostro lavoro non è solo lo studio ma anche tradurre l’immaginazione in realtà – continua il prof Dario – Il fatto che alcuni dei nostri progetti fossero impensabili in passato è nell’ordine delle idee. Noi pensiamo oggi ciò che verrà alla luce tra vent’anni”.

Dennis Aabo Sørensen (nella foto) è la prova di questo impegno. Nove anni dopo un incidente che aveva causato la perdita della mano sinistra, Dennis, un cittadino danese, è stato in grado di “sentire” di nuovo,  grazie a una protesi della mano che è stata chirurgicamente collegata alle terminazioni nervose del braccio. Il prototipo della sua “nuova mano” è stato impiantato, nel marzo 2013, direttamente sul moncone dell’arto. Il professor Paolo Dario aveva avviato il progetto per sviluppare una mano protesica con controllo neurale (con elettrodi impiantati nei nervi periferici del braccio) già alla fine degli anni '80.

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Cyberlegs è un altro dei progetti avveniristici dell’istituto: chi avrà subito un’operazione di amputazione della gamba potrà tornare a camminare. Lo studio consiste nello sviluppo di un sistema robotico di sostegno artificiale per amputati trans-femorali: una gamba artificiale attiva che sostituirà l'arto amputato e un'ortesi attiva portabile per assistere la camminata, un apparecchio ortopedico che, con l’ausilio di un motore intelligente, aiuterà i movimenti di amputati e persone con mobilità ridotta. Le gambe “cibernetiche”, quindi,  aiuteranno a camminare, salire e scendere le scale, sedersi, alzarsi.

Francesco Gioacchini, che si occupa del progetto Cyberlegs, è fiducioso che dal prototipo si potrà presto passare alla commercializzazione: “Quello che al momento è solo un progetto potrà diventare un prodotto finito entro quattro anni. Stiamo lavorando affinché diventi uno strumento accessibile, anche economicamente, come un normale elettrodomestico. I dispositivi come questo cambieranno la vita di migliaia di persone”.

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La ricerca pisana sta dando anche un importante contributo al miglioramento del robot “Da Vinci”, un apparecchio americano di chirurgia robotica non invasiva ispirato al grande genio toscano. La macchina consiste in una postazione in cui il chirurgo, tramite due joystick, manovra due sottili bracci robotici a cui sono attaccati gli strumenti per l’operazione.

Gastone Ciuti, ricercatore che lavora al Da Vinci, spiega: “Il robot dà la possibilità al chirurgo di manovrare in remoto tramite una consolle, chiamata master, due bracci robotizzati su cui sono agganciati gli strumenti operatori che vengono inseriti nel corpo del paziente”. Il robot è stato donato al Sant’Anna dall’azienda americana Intuitive Surgical che lo ha creato. Da vinci torna in Toscana per diventare migliore.
“Il nostro compito – spiega Ciuti – è di lavorare sulla piattaforma per migliorarla sia sotto il profilo hardware che software, migliorare la meccanica e i programmi di utilizzo. Abbiamo la possibilità di intervenire sul cuore della macchina per implementarla sotto il profilo della manovrabilità: conoscendo i problemi aperti con il sistema, stiamo lavorando sulla restituzione della forza nelle mani di chi lo manovra e aumentare la percezione tattile del chirurgo”.

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“I risultati che vediamo oggi – conclude il professor Dario – sono il risultato del lavoro iniziato nel 1982. Ci sono voluti  trent’anni di ricerca per arrivare fino a qui. Ma noi siamo questo: se l’università dura centinaia di anni è perché noi lavoriamo sul futuro”.