Nel 2012, Prensilia – spin off della Scuola Sant’Anna di Pisa fondata nel 2009, che produce e commercializza mani artificiali – si è posta l’obiettivo di sviluppare una mano robotica che fosse leggera, altamente funzionale, esteticamente gradevole e strutturalmente solida per proteggere i componenti meccanici ed elettronici interni del dispositivo. Una soluzione che, con costi minimi, consentisse la produzione in piccole serie.
Per questo ambizioso progetto Prensilia si è avvalsa della collaborazione di Elastico Disegno – società di consulenza per il design e l’innovazione fondata a Torino nel 1998 – che, per rispondere a questa importante sfida, ha superato i limiti posti dai metodi di produzione tradizionali e da altre tecnologie di stampa 3D filament-based. La creazione della forma della mano e il design capace di adattarsi ai componenti interni prevedevano l’utilizzo di un software CAD 3D molto sofisticato, come PTC Creo.
Elastico Disegno ha scelto di utilizzare PTC Creo perché in grado di progettare parti meccaniche e anatomiche in un unico ambiente, accelerando così lo sviluppo e riducendo al minimo il numero di componenti necessari; dimensionare in modo flessibile il prodotto per adattarsi a qualsiasi variazione dei componenti; comunicare direttamente con i reparti di sviluppo tecnico e scambiare semplicemente i dati con il cliente per velocizzare le operazioni di progettazione.
Il risultato di questo innovativo progetto Made in Italy è Mia, la mano robotica dotata di sensori e connessa ad un impianto in titanio transradiale (tra il gomito e il polso) sviluppato nell’ambito del progetto europeo DeTOP. I cavi e gli elettrodi che collegano i muscoli e i nervi passano attraverso le due ossa dell’avambraccio (l’ulna e il radio) prima di raggiungere la mano robotica, restituendo le informazioni catturate dalle dita e migliorando il movimento.
Le funzioni di modellazione “freestyle” di PTC Creo hanno garantito una facile progettazione della parte anatomica, assicurando la forma e le proporzioni umane e la coerenza tra il concetto, la progettazione e il prodotto finale.
A causa della complessità della maggior parte dei componenti di Mia, Prensilia ed Elastico Disegno hanno visto l’additive manufacturing come l’unica tecnologia valida per questo progetto.
I rivestimenti esterni della mano e delle dita sono stati realizzati grazie alla tecnologia HP Multi Jet Fusion con l’utilizzo del materiale HP 3D HR PA 12, che combina resistenza e supporto strutturale, nonché una finitura delle superfici in grado di garantire l’estetica desiderata da Prensilia. Questi componenti includono parti soggette ad usura, come ad esempio bottoni e chiusure a scatto, che hanno superato tutti i test di funzionalità.
Le parti morbide dei polpastrelli di Mia sono realizzate con stampi in silicone, anch’essi prodotti da HP Multi Jet Fusion e HP 3D HR PA 12. Secondo Prensilia, la sostituzione degli stampi in metallo con stampi in plastica ha ridotto l’investimento richiesto e i tempi di produzione, senza compromettere le prestazioni e la finitura esterna.
Nel 2019, Mia ha ricevuto il Red Dot Award, uno dei maggiori e più importanti premi del design mondiale per il product design.
“Grazie a HP Multi Jet Fusion, che permette di coniugare resistenza e estetica, abbiamo raggiunto il livello di robustezza desiderato grazie alla stampa 3D dell’involucro esterno e al miglioramento della meccanica interna senza dimenticare i benefici derivanti dalla capacità di rapida iterazione” ha dichiarato Marco Controzzi, Fondatore di Prensilia, “Un altro importante vantaggio offerto dalla stampa 3D a prodotti all’avanguardia tecnologica, come il nostro, è la possibilità di proporre ai clienti soluzioni sempre aggiornate”.