Modellazione in ambiente software di un operatore con esoscheletro per il sostegno del busto = Modeling in a software environment of an operator with an exoskeleton for torso support

L’obiettivo di questa tesi è di modellare un esoscheletro attivo mediante il software Simcenter Amesim, un software di simulazione 0D/1D che permette di creare modelli digitali di dispositivi e prevederne le prestazioni. L’esoscheletro oggetto di studio presenta un gruppo di attuazione in corrispondenza di ogni anca costituito anche da motori pneumatici e con il compito di muovere il busto di un operatore durante i movimenti di flessione ed estensione e di sostenerlo durante le fasi di stazionamento chinato in avanti. Il processo di modellazione ha coinvolto due tipi di simulazione diversi di cui nel primo è stato modellato il corpo umano al fine di calcolare la coppia muscolare totale all'anca istante per istante. Tale coppia è stata ridotta del 30% ed utilizzata poi come coppia motrice per i motori modellati nella seconda simulazione, nella quale è stato aggiunto al corpo dell’operatore l’esoscheletro, considerato come un insieme di corpi rigidi collegati tra loro attraverso dei giunti, per valutare il suo comportamento nell’interazione con il corpo umano. Inoltre, sono state anche modellate le trasmissioni cinghia-puleggia per trasmettere tale coppia dai motori all’operatore. Per la costruzione delle parti dell’esoscheletro è stato utilizzato il modello CAD realizzato in una tesi precedente, il quale è stato importato in Simcenter Amesim per poter garantire la corretta definizione delle proprietà di massa ed inerzia. Tramite questo modello è possibile, quindi, studiare il comportamento dell’esoscheletro vestito sul corpo dell’operatore e verificare la coppia imposta all’anca.