Niente più paura del dentista

Robot didattico con tecnologia piezo

A nessuno piace andare dal dentista, soprattutto ai bambini piccoli. Per agevolare i futuri dentisti e assistenti dentali nella gestione dei bambini durante i trattamenti odontoiatrici, l'azienda giapponese tmsuk ha sviluppato un robot umanoide che simula in modo realistico il comportamento dei ragazzini durante tali trattamenti, tra cui agitarsi, contorcersi o chiudere la bocca. I movimenti realistici del manichino sono generati da regolatori di pressione proporzionali con tecnologia piezo.

Quasi nessuno se lo aspetta: durante molti trattamenti odontoiatrici, i bambini piccoli subiscono danni dovuti a cali di pressione, shock o perdita di conoscenza, fino a condizioni fisiche molto critiche. È quindi ancora più importante che la formazione di dentisti e assistenti dentali li prepari ad affrontare l'irrequietezza e la paura dei bambini durante il trattamento. L'impiego di un robot di simulazione è pertanto più che ragionevole, dal momento che non è possibile utilizzare esseri umani viventi per l'insegnamento dell'odontoiatria e della chirurgia orale.

Robot pneumatico

L'azienda giapponese tmsuk ha già lanciato sul mercato una serie di robot di servizio, come quelli per il trasporto e per l'assistenza agli anziani. Come molti robot, sono tutti dotati di assi elettrici. Ora l'azienda continua il suo viaggio nel campo della simulazione medica con i robot didattici. Chiamato Pedia_Roid, il robot utilizzato per simulare i bimbi che si sottopongono a cure dentistiche è alto 110 cm e pesa 23 kg, l'equivalente del peso di un bambino di cinque anni.

Il Pedia_Roid è pneumatico, poiché gli studenti e i tirocinanti devono talvolta tenere gli arti del manichino robotico durante le simulazioni del trattamento. Ciò potrebbe danneggiare la trasmissione e i mandrini degli azionamenti elettrici. In questo caso, la pneumatica è più robusta e flessibile della tecnica degli attuatori elettrici.

Il robot Pedia_Roid per la formazione di dentisti e assistenti dentali: la tecnologia piezo simula movimenti realistici. (Immagine: tmsuk)

Il robot Pedia_Roid per la formazione di dentisti e assistenti dentali: la tecnologia piezo simula movimenti realistici. (Immagine: tmsuk)

Movimenti fluidi con la tecnologia piezo

Movimenti fluidi con la tecnologia piezo. I movimenti fluidi e realistici sono possibili solo con la tecnologia piezo. È la base dei riduttori di pressione proporzionali VEAA e VEAB di Festo utilizzati nel robot. Essi controllano la maggior parte dei 24 cilindri pneumatici del robot, che si occupano dei movimenti ingannevolmente reali di braccia, gambe e dita, nonché di bocca, palpebre e iridi. Silenziosi e a basso consumo energetico, i regolatori di pressione proporzionali consentono di simulare un comportamento simile a quello umano. A differenza delle classiche elettrovalvole pneumatiche, non producono alcun rumore di scatto durante la commutazione, poiché il trasduttore di flessione si muove liberamente e non genera rumori di impatto.

"Senza la tecnologia piezo utilizzata da Festo nei riduttori di pressione proporzionali, non saremmo stati in grado di realizzare questo robot umanoide", spiega Yusuke Ishii, direttore di tmsuk. I riduttori di pressione proporzionali VEAA/VEAB sono valvole a 3/3 vie con un sensore di pressione e un'elettronica di controllo. Rispetto alle elettrovalvole, le valvole proporzionali con tecnologia piezo non richiedono praticamente energia per mantenere lo stato attivo, grazie al loro principio capacitivo. La piezo-valvola funziona come un condensatore: ha bisogno di corrente solo all'avvio per caricare la piezoceramica. Non è necessaria altra energia per mantenere il suo stato. Di conseguenza, anche le valvole non si riscaldano. Le piezo-valvole consumano fino al 95% di energia in meno rispetto alle elettrovalvole, le quali richiedono una corrente elettrica permanente.

Silenzioso, delicato e veloce grazie alla tecnologia piezo: il riduttore di pressione proporzionale VEAA/VEAB.

Silenzioso, delicato e veloce grazie alla tecnologia piezo: il riduttore di pressione proporzionale VEAA/VEAB.

Lunga durata, ingombro ridotto

Le valvole dei regolatori di pressione proporzionali VEAA/VEAB sono resistenti all'usura grazie alla loro struttura e raggiungono un elevato numero di cicli. VEAA e VEAB offrono grandi vantaggi per le applicazioni di controllo della pressione, con un consumo d'aria da basso a molto basso nei cilindri e per le applicazioni che richiedono un'elevata dinamica, come ad esempio i robot Pedia_Roid. Il design compatto di queste valvole proporzionali combina un'installazione salvaspazio a un peso morto ridotto.

I primi 50 robot al mondo per l'insegnamento dell'odontoiatria, sono in fase di pianificazione della produzione prima di essere impiegati in università e istituti superiori in Giappone, Sud-Est asiatico e Medio Oriente. Seguiranno altre regioni del mondo.

Informazioni su tmsuk:

L'azienda giapponese tmsuk company limited si è prefissata il compito di sviluppare robot di servizio che supportino le persone in ambienti medicali e in aree disastrate. Con sede sull'isola di Kyushu, la più meridionale delle quattro isole principali del Giappone, l'azienda è stata fondata nel 2000 e conta 24 dipendenti e una filiale a Taiwan.

www.tmsuk.co.jp

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novembre 2020

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