CARATTERIZZAZIONE DI MUSCOLI ARTIFICIALI PER EXOSUIT SOFT INDOSSABILI DEDICATE ALLA RIABILITAZIONE DEL CAMMINO

il presente lavoro di tesi si colloca nell'ambito della robotica soft applicata alla riabilitazione del cammino, con particolare riferimento allo sviluppo e alla caratterizzazione sperimentale dei muscoli artificiali fluidici da integrare in soft exosuit indossabili. A differenza degli esoscheletri rigidi tradizionali, questi dispositivi sfruttano materiali deformabili e attuatori conformabili per assistere il movimento umano in maniera sicura e naturale, distribuendo l'interazione meccanica senza vincolare rigidamente il corpo dell'utente. L'attenzione è rivolta in particolare agli attuatori fluidici inversi (IPAM/HFAM), costituiti da un tubo elastomerico in gomma latex rivestito da tessuto, in cui la pressurizzazione produce un allungamento assiale e la contrazione avviene per il rilascio dell'energia elastica accumulata. Nella prima parte della tesi è stato progettato e realizzato un banco di prova sperimentale, dotato di motore passo-passo, regolatore di pressione elettropneumatico, cella di carico e potenziometro lineare, per l'acquisizione sincrona di pressione, forza e spostamento. a seguito di criticità emerse nei test preliminari, il setup è stato ottimizzato introducendo vincoli rigidi in PVC e un protocollo di pre-tensionamento a posizione relativa, garantendo misure ripetibili e riferite esclusivamente alla risposta reale dell'elastomero. Successivamente è stata condotta la caratterizzazione meccanica del muscolo in stato passivo, con particolare attenzione all'effetto Mullins, alla dipendenza della risposta forza-spostamento dalla velocità di prova e al comportamento in regime dinamico tramite test a gradino. infine, sono stati eseguiti test a diverse pressioni di attivazione, sia a estensione relativa sia assoluta, evidenziando un comportamento non lineare, fenomeni di isteresi e limiti legati al buckling in fase di contrazione. i risultati ottenuti forniscono una caratterizzazione affidabile del comportamento meccanico dell'attuatore, costituendo una base per il futuro sviluppo di modelli predittivi e per l'integrazione del muscolo artificiale in dispositivi indossabili per l'assistenza motoria.