Sistema di controllo per carrozzine elettriche per disabili affetti da tetraplegia grave

Il progetto condotto da I.LI.TEC in collaborazione con l’AISM (sezione di Roma, Infernetto) mira a realizzare un sistema di controllo per carrozzine elettriche da installare su di esse, che ne permetta l’utilizzo anche a pazienti tetraplegici gravi.

Le specifiche secondo cui è stato sviluppato il lavoro sono state delineate sia grazie a considerazioni di natura tecnica che in base ad una intervista ad un potenziale utente, Giampiero, che è stato preso come modello e che sperimenterà il prototipo che verrà realizzato. Gli aspetti principali dal suo punto di vista sono: la possibilità di utilizzo del mezzo in ambienti esterni, la sicurezza e la non invasività estetica. A questo si sono aggiunte considerazioni di altra natura quali il costo, le modifiche da apportare alla carrozzina su cui sarà montato il dispositivo e l’invasività rispetto alle funzionalità residue.

Individuate queste linee guida ci si è rivolti ad osservare, senza successo, se fosse già in fase di studio o di realizzazione qualche ausilio analogo che soddisfacesse le specifiche individuate.

Le funzionalità residue che potrebbero essere utilizzate come controllori di movimento sono i movimenti del capo e la voce. Considerazioni legate alla sicurezza, ai costi e all’invasività del sistema di controllo ci hanno spinto ad abbandonare l’idea di utilizzare comandi vocali. La necessità del minimo impatto estetico espressa da Giampiero ci ha indotto a far eseguire il controllo del veicolo (tale deve essere considerata la carrozzina relativamente ai controlli) con la nuca, posizionando tutto il meccanismo dietro l’utente. Per ridurre i costi al minimo si è pensato di impiegare, per quanto possibile, i normali sistemi di controllo disponibili, modificando esclusivamente l’interfaccia meccanica con il disabile per adattarla alle funzionalità residue. E’ inoltre necessario, fare in modo che tutte le modifiche apportate siano reversibili: nel caso in cui, per es. il sistema proposto non sia più necessario, è possibile disinstallare il meccanismo per riportare la carrozzina alla situazione originaria; un’eventuale avaria dei componenti originali non sarebbe coperta da alcuna garanzia nel caso questi fossero stati modificati. Perciò si è pensato di far eseguire il controllo con il consueto joystic già disponibile insieme alla carrozzina.

Il capo, però, non è prensile e quindi non è capace di tirare la leva del joystic, a meno che non sia ad essa legato, cosa impensabile perchè eccessivamente invasiva; le direzioni di controllo si riducono, quindi a tre in luogo di quattro. E’ inoltre opportuno escogitare un meccanismo che permetta di isolare i controlli per evitare movimenti involontari quando la carrozzina dovrebbe rimanere ferma.

Si è deciso quindi di sistemare la scatola contenente i dispositivi di controllo in modo da permettere al capo di azionare la leva di comando mediante un’asta. L’asta viene fissata con un perno in modo da permettere il controllo dei movimenti laterali attraverso una flessione laterale del capo con un’escursione prevista di circa 3-4cm. Inoltre essa può scorrere in una guida per controllare il movimento in avanti e in dietro. Per aumentare la resistenza del controllo e garantire quindi la sensibilità necessaria per un corretto controllo del mezzo, il ritorno del joystic é coadiuvato da una molla a trazione sollecitata in flessione. Nel meccanismo è possibile regolare la lunghezza flettente della molla per garantire la sensibilità, è inoltre possibile regolare lunghezza, altezza e rapporto della leva, regolazioni che verranno probabilmente conservate anche nella versione definitiva per permettere all’utente di adattare il controllo alle proprie condizioni fisiche contingenti senza il bisogno di ricorrere ad un’assistenza specializzata.

I controlli meccanici sono "affiancati" da due pulsanti, necessari ad ovviare agli inconvenienti individuati. Il primo serve a mettere in standby il dispositivo in modo da isolare l’utente dai controlli fino a quando non sia nuovamente azionato il pulsante. Il secondo serve ad invertire la direzione dei movimenti (marcia in avanti/in dietro), ovviando così alla mancanza di un verso di controllo della leva del joystic. Per lasciare immutata l’elettronica esistente, questi segnali saranno gestiti da un commutatore che verrà frapposto fra i segnali in uscita dalla scatola di controllo e l’ingresso ai motori.

I costi verranno, quindi, contenuti ad una cifra dell’ordine delle decine di migliaia di lire, per disabili in possesso di una qualunque sedia a ruote elettrica (fatto comune negli affetti da Sclerosi multipla, dato il carattere degenerativo della malattia), altrimenti sarebbe necessario l’acquisto di tale ausilio con i costi connessi. Il meccanismo avrà un impatto estetico marginale e non dovrebbe risultare d’impaccio, salvo che durante la marcia, fase nella quale il capo diventa organo di controllo.

Si è attualmente in procinto di realizzare un prototipo al fine di effettuare una verifica della effettiva capacità di controllo esercitabile con il dispositivo ideato.

a cura di M. Bozzetti, M.Getuli, E. Habib, F.Miroballo, A. Papa

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