INDICE
INTRODUZIONE ... 1
CAPITOLO 1
LA BIOINGEGNERIA DEL
NEUROSVILUPPO ... 4
1.1. Introduzione... 4
1.2. Lo sviluppo cognitivo e motorio ... 5
1.2.1. Le primitive dello sviluppo ... 7
1.2.2. Le motivazioni... 9
1.3. Lo sviluppo del controllo motorio... 11
1.3.1. Postura e locomozione... 11
1.3.2. Vista e movimenti oculari ... 12
1.3.3. Reaching e manipolazione... 14
1.3.4. Manipolazione ... 17
1.3.5. Sviluppo delle abilità sociali ... 18
1.4. I disturbi del neurosviluppo... 20
1.4.1. ASD (Autism Spectrum Disorders)... 21
1.4.2. Autismo e movimento... 24
1.4.2.1 PLANNING ... 25
1.4.2.2 POSTURA... 26
1.4.2.3 CAMMINO ... 28
1.4.3. Autismo: abilità sociali e imitazione ... 28
1.5. Razionale di ipotesi sperimentale... 30
CAPITOLO 2
STATO DELL’ARTE:
I ROBOT PER LA TERAPIA
DELL’ASD ... 35
2.1. Introduzione... 35
2.2. Roball... 37
2.2.1. Struttura... 37
2.2.2. Interazione con i bambini ... 39
2.3. Robota... 41
2.3.1. Struttura... 42
2.3.2. Interazione con i bambini ... 43
2.4. Keepon... 44
2.4.1. Struttura... 45
2.4.2. Interazione con i bambini ... 48
2.5. Paro... 49
2.5.1. Struttura... 50
2.5.2. Interazione con i bambini ... 52
2.6. ESRA ... 52
2.6.1. Struttura... 52
2.6.2. Interazione con i bambini ... 52
2.7. FACET... 53
2.7.1. Struttura... 53
2.7.2. Interazione con i bambini ... 54
2.8. Altre tecnologie ... 55
CAPITOLO 3
OBIETTIVI E METODI ... 57
3.1. Introduzione... 57
3.2 Specifiche del dispositivo... 57
3.2.1 Misura della cinematica ... 60
3.2.2 Considerazioni sulla larghezza di banda ... 62
3.2.3 Design della palla... 62
3.3 Il sistema tattile... 63
3.3.1 Specifiche... 64
3.3.2 Scelta del sistema tattile ... 65
CAPITOLO 4
CARATTERIZZAZIONE DEI SENSORI QTC ... 71
4.1. Introduzione... 71
4.2 Caratterizzazione dei QTC pills ... 77
4.2.1 Prove a differenti velocità di compressione ... 78
4.2.2 Prove a differenti valori di carico massimo ... 82
4.2.3 Prova ciclica su stesso provino ... 83
4.3 Caratterizzazione dell’array di sensori su Kapton... 84
4.3.1 Scelta del circuito e della tipologia delle prove... 84
4.3.2 Curva tensione-carico a differenti velocità di deformazione... 87
4.3.3 Curva tensione-carico per differenti geometrie dell’applicatore ... 88
4.3.4 Curva tensione-carico per differenti rapporti delle dimensioni
dell’applicatore... 91
4.3.5 Curva tensione-carico per differenti sensori dell’array ... 93
CAPITOLO 5
REALIZZAZIONE DEL PROTOTIPO ... 96
5.1. Introduzione... 96
5.1.1. Unità inerziale ... 96
5.1.2. Acquisizione dati e comunicazione... 97
5.1.3. Sorgente di energia... 97
5.2. Sistema tattile e struttura della palla... 98
5.2.1. Progettazione del circuito di Kapton ... 98
5.2.2. Assemblaggio dei sensori sul circuito ... 104
5.2.3. Variazione del circuito elettrico ... 107
5.2.4. Variazione della disposizione dei sensori ... 108
5.2.5. Copertura con il silicone ... 110
5.2.6. Progettazione meccanica della palla ... 112
5.2.7. Copertura di silicone ... 118
5.3. Prototipi finali... 122
5.4. Sviluppo del software ... 124
CAPITOLO 6
TEST CLINICI ... 127
6.1. Introduzione... 127
6.2. Scelta del campione... 128
6.3. Scelta del trial ... 128 6.4. Setup sperimentale... 128 6.4.1. Setup “Medea” ... 128 6.4.2. Setup Roma ... 130 6.5. Test clinici ... 131 6.5.1. Medea ... 131 6.5.1.1. Bambino 24 mesi ... 131 6.5.1.2. Bambino 7 mesi ... 133 6.5.1.3. Bambino 36 mesi ... 134 6.5.2. Roma ... 136 6.5.2.1. Bambino 12 mesi ... 136 6.5.2.2. Bambino 28 mesi ... 139 6.5.2.3. Bambino 24 mesi ... 140 6.5.2.4. Bambino 27 mesi ... 141 6.5.2.5. Bambino 24 mesi ... 143 6.5.2.6. Bambino 16 mesi ... 144 6.5.2.7. Bambino 30 mesi ... 146 6.6. Risultati... 150
