CECA 2020 (Protesi funzionale di arto superiore con mano multi-articolata sensorizzata a controllo biomimetico non invasivo) mira a sviluppare e sperimentare una nuova generazione di protesi di arto superiore ad alto contenuto tecnologico, in grado di ripristinare le funzionalità motorie e sensoriali dell’arto perduto. Il progetto interviene su due scenari clinici principali: i casi di amputazione parziale e i casi di amputazione completa di mano (livello transradiale).
Per i casi di amputazione parziale, CECA 2020 rappresenta la naturale evoluzione del progetto di ricerca PPR3, anch’esso promosso da INAIL, e punta alla sperimentazione di protesi cosmetiche passive con feedback sensoriale, protesi motorizzate con sensoristica tattile e di sistemi per il controllo e il feedback sensoriale non invasivo.
Per i casi amputazione completa, CECA 2020 supporta la missione dell’Artificial Hands Area dell’Istituto di BioRobotica di sviluppare e validare protesi di mano multi articolate e sensorizzate. In questo senso il progetto CECA 2020, pur mantenendo obiettivi specifici legati alla realizzazione di componentistica hardware (trasmissioni innovative, sensori e sistemi per il controllo e ritorno sensoriale), si inserisce in un contesto di ricerca più ampio e in sinergia rispetto ai progetti ERC e H2020 in corso: MYKI (bidirectional MYoKInetic implanted interface for natural control of artificial limbs), incentrato sullo sviluppo di innovative interfacce di controllo protesico, e DeTOP (Dexterous Transradial Osseointegrated Prosthesis with neural control and sensory feedback), che studia soluzioni di protesi attraverso la tecnica dell’osseointegrazione.
Grazie a un approccio interdisciplinare che unisce la ricerca d’avanguardia nei settori dell’ingegneria biomedica, della robotica, e delle neuroscienze applicate, CECA 2020 promuove una nuova frontiera di dispositivi che, seppur in fase prototipale, promettono di riprodurre la naturalezza dei movimenti della mano umana.

ENTE PROMOTORE: INAIL
NOME PROGETTO: Ceca 2020
PERIODO E DURATA: 2017-2020 (36 mesi)
FINANZIAMENTO: 0,9 M€

Responsabili scientifici

Prof. Christian Cipriani    
Ing. Angelo Davalli
Dot.ssa Simona Castellano

Pubblicazioni scientifiche

• T.H. Lenssen, L. Cappello, D. H. Plettenburg, C. Cipriani, M. Controzzi, Principal Orientations of the Wrist During ADLs: Towards the Design of a Synergetic Wrist Prosthesis, ICNR 2018 (International Conference on NeuroRehabilitation, Pisa, 16-20 Ottobre 2018);

• J. Brand, I. Imbinto, M. Bacchereti, C. Cipriani, M. Controzzi, Improvements on the design of the S-Finger prosthetic digit, ICNR 2018 (International Conference on NeuroRehabilitation, Pisa, 16-20 Ottobre 2018);

• I. Martinez, F. Clemente, G. Kanitz, A. Mannini, A. M. Sabatini, C. Cipriani, Grasp Force Estimation from HD-EMG Recordings with Channel Selection Using Elastic Nets: Preliminary Study, 2018 7th IEEE International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics (Biorob), (Enschede, 26-29 Agosto 2018);

• L. Engels, L. Cappello, C. Cipriani, Digital Extensions with Bi-axial Fingertip Sensors for Supplementary Tactile Feedback Studies, 2018 7th IEEE International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics (Biorob), (Enschede, 26-29 Agosto 2018);

• M. Aboseria, F. Clemente, L. Engels, C. Cipriani, Discrete Vibro-Tactile Feedback Prevents Object Slippage in Hand Prostheses More Intuitively Than Other Modalities, IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering (Volume 26, Issue 8 – Agosto 2018);

• G. Kanitz, F. Montagnani, M. Controzzi, C. Cipriani, Compliant prosthetic wrists entail more natural use than stiff wrists during reaching, not (necessarily) during manipulation, IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering (Volume 26, Issue 7 – Luglio 2018);

• I. Imbinto , F. Montagnani, M. Bacchereti, C. Cipriani, A. Davalli, R. Sacchetti, E. Gruppioni, S. Castellano, M. Controzzi, The S-Finger: a synergetic externally powered digit with tactile sensing and feedback, IEEE Transactions on Neural System and Rehabilitation Engineering (Volume 26, Issue 6 – Giugno 2018);

• M. Controzzi, L.Bassi Luciani, F. Montagnani, Unified Approach to Bi-Directional Non-Back Drivable Roller Clutch Design, Mechanism and Machine Theory, (IF 2.577, Volume 116, pp. 433-450, 2017;

• M. Controzzi, F. Clemente, N. Pierotti, M. Bacchereti, C. Cipriani, Evaluation of the hand function transporting fragile objects: the Virtual Eggs Test, 2017 MEC Symposium, Fredericton, New Brunswick, 15-18 Agosto 2017;

• D. Barone, M. D’Alonzo, M. Controzzi, F. Clemente, C. Cipriani, A Cosmetic Prosthetic Digit with Bioinspired Embedded Touch Feedback, 2017 IEEE-RAS EMBS International Conference on Rehabilitation Robotics ICORR, London, UK, July 17-20, 2017. 3rd place at the RehabWeek 2017 Best Poster Competition (>500 posters participating).