STUDIO E PROGETTAZIONE DI UN RADDRIZZATORE DI PRECISIONE PER SEGNALI EMG IN PROTESI MIOELETTRICHE

L’elettromiografia di superficie (sEMG) rappresenta oggi una tecnologia fondamentale per lo sviluppo di interfacce uomo-macchina, in particolare nel campo della protesica bionica d'arto superiore. Il presente lavoro di tesi analizza la catena di acquisizione e condizionamento analogico del segnale muscolare, finalizzata al controllo di una protesi low-cost capace di replicare la complessa funzionalità della mano umana. Quest'ultima, caratterizzata da un'architettura di 27 ossa, oltre 20 articolazioni e 33 muscoli, rappresenta il benchmark biologico per lo sviluppo di organi di presa artificiali. Nella prima parte dell'elaborato, viene esaminata la natura del segnale sEMG, evidenziandone il carattere stocastico e non stazionario, nonché le criticità legate all'acquisizione di potenziali elettrici di ampiezza estremamente ridotta (0-10 mV) e vulnerabili a numerosi artefatti. Successivamente, viene approfondito lo stato dell'arte delle protesi mioelettriche, confrontando il modello anatomico con le prese funzionali semplificate (Fist, Pinch, Point) necessarie per restituire l'autonomia quotidiana al paziente. Il cuore tecnico dello studio si concentra sulla caratterizzazione del sensore MyoWare e sulla progettazione di un raddrizzatore di precisione a doppia onda, validato attraverso simulazioni con software LTspice. Questa fase di progettazione analogica risulta indispensabile per superare il limite della media nulla del segnale grezzo ed estrarre un inviluppo lineare stabile. I risultati della simulazione dimostrano come un accurato condizionamento del segnale sia il requisito primario per garantire un pilotaggio fluido, proporzionale e affidabile degli attuatori bionici, rendendo le soluzioni protesiche più accessibili ed efficaci.