Sommario
In un contesto demografico segnato da un rapido invecchiamento della popolazione, la gestione dell’assistenza agli anziani rappresenta una delle sfide più pressanti del nostro tempo. Negli Stati Uniti, l’età mediana ha raggiunto i 38,9 anni, con una proiezione di oltre 82 milioni di persone sopra i 65 anni entro il 2050, rispetto ai 58 milioni attuali. Questa trasformazione sociale si accompagna a una cronica carenza di personale assistenziale, a un incremento dei costi sanitari e a una modificazione delle strutture familiari tradizionali. In risposta a tale emergenza, un team di ingegneri del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha progettato E-BAR, un robot mobile per il supporto fisico degli anziani, capace di prevenire le cadute e migliorare l’autonomia domestica.
Il sistema, frutto della ricerca coordinata dal professor Harry Asada e sviluppato da Roberto Bolli, combina tecnologia robotica avanzata, design ergonomico e interazione non invasiva. L’obiettivo non è solo quello di assistere nella mobilità quotidiana, ma anche di preservare l’indipendenza delle persone anziane, spesso riluttanti ad accettare aiuti fisici percepiti come invasivi o stigmatizzanti. Con E-BAR, si apre una nuova prospettiva nell’ambito della robotica sociale, destinata a trasformare radicalmente l’assistenza domiciliare e il concetto stesso di “invecchiamento in casa”.
Il design di E-BAR unisce supporto fisico e libertà di movimento
E-BAR, acronimo di Elderly Bodily Assistance Robot, nasce dall’esigenza di realizzare una tecnologia in grado di offrire assistenza fisica senza compromettere l’autonomia dell’utente. A differenza di altri dispositivi, spesso ingombranti o vincolanti, E-BAR adotta un approccio minimalista: un sistema di maniglie robotiche mobili, che segue l’utente da dietro e può sostenere il peso corporeo durante i movimenti più complessi.
Il cuore del progetto è costituito da una base pesante ma altamente stabile da 220 libbre (circa 100 kg), ottimizzata per prevenire ribaltamenti o scivolamenti, anche sotto sforzo. La base è dotata di ruote omnidirezionali, che permettono al robot di muoversi in ogni direzione senza necessità di ruotare su sé stesso. Questo dettaglio è essenziale per garantire l’agilità del sistema all’interno di ambienti domestici ristretti.
Dal corpo centrale si estendono bracci articolati, realizzati con una struttura composta da 18 barre interconnesse. Tali bracci funzionano come una gru pieghevole, in grado di sollevare un individuo dalla posizione seduta a quella eretta, o viceversa, lungo una traiettoria naturale. Gli estremi dei bracci formano una struttura a U dotata di maniglie morbide ma solide, sulle quali l’utente può appoggiarsi o reggersi in modo stabile.
Un elemento distintivo è la presenza di airbag integrati nei bracci, realizzati in un materiale soffice ma aderente, capaci di gonfiarsi istantaneamente in caso di caduta imminente. Questa soluzione offre una protezione attiva senza richiedere dispositivi indossabili o imbracature, rendendo il robot più accettabile e meno invasivo rispetto ad altri strumenti assistivi.
Un approccio empatico all’assistenza: niente imbracature né dispositivi indossabili
Uno dei principali ostacoli all’adozione di tecnologie assistive da parte degli anziani è la loro resistenza psicologica all’uso di ausili fisici percepiti come simbolo di fragilità. Studi condotti dal team del MIT hanno evidenziato come molti anziani rifiutino imbracature o esoscheletri proprio per il senso di dipendenza che evocano.
E-BAR è stato pensato per rompere questa barriera psicologica, offrendo supporto completo senza interferenze fisiche permanenti. Il robot può essere utilizzato quando necessario e ignorato quando non serve, lasciando l’utente completamente libero di muoversi senza ostacoli. La struttura anteriore aperta consente di entrare e uscire dalla zona di supporto con naturalezza, senza doversi legare o ancorare al dispositivo.
Roberto Bolli, progettista del sistema, sottolinea come il robot sia stato concepito per assistere persone ancora in possesso di una forza muscolare moderata, ma che necessitano di supporto occasionale per affrontare le attività quotidiane. In questa prospettiva, E-BAR rappresenta una soluzione intermedia tra indipendenza totale e assistenza continua, adattandosi a fasi diverse del processo di invecchiamento.
Una robotica pensata per l’invecchiamento in casa
Uno degli obiettivi chiave del progetto è favorire il cosiddetto “aging in place”, ovvero la possibilità per le persone anziane di continuare a vivere nelle proprie abitazioni in sicurezza e autonomia, riducendo la dipendenza da strutture sanitarie o da assistenza residenziale. A tal fine, E-BAR è stato progettato con requisiti dimensionali e funzionali precisi: deve poter attraversare porte standard, permettere all’utente di fare un passo completo e supportare il peso corporeo completo in fase di transizione o perdita di equilibrio.
Le applicazioni immaginate includono scenari quotidiani come il rialzarsi dal letto, sedersi a tavola, entrare o uscire dalla vasca da bagno, piegarsi per raccogliere oggetti, o raggiungere scaffali elevati. Durante i test di laboratorio, un volontario anziano ha utilizzato con successo E-BAR per simulare molte di queste attività, ricevendo assistenza attiva e puntuale in ogni fase del movimento.
Il robot ha anche dimostrato di sollevare in sicurezza l’utente sopra il bordo della vasca, replicando una delle azioni più pericolose in ambiente domestico per una persona anziana. In questi contesti, la capacità del robot di stabilizzare l’equilibrio e compensare le oscillazioni posturali si è rivelata cruciale.
Verso un futuro integrato: sistemi predittivi e assistenza adattiva
Nel prototipo attuale, E-BAR è controllato tramite telecomando, una scelta che consente agli sviluppatori di testare in sicurezza le sue funzioni principali. Tuttavia, l’obiettivo del team di ricerca del MIT è quello di automatizzare l’intera interazione, rendendo il robot capace di seguire autonomamente l’utente, riconoscerne le esigenze posturali e intervenire senza comandi manuali.
A sostegno di questo sviluppo, il laboratorio guidato da Harry Asada sta parallelamente lavorando a sistemi di previsione del rischio di caduta basati su algoritmi di machine learning. Un progetto parallelo, guidato dalla dottoranda Emily Kamienski, prevede l’integrazione di sensori biometrici e dati ambientali per elaborare in tempo reale un indice di rischio. Questo sistema permetterà al robot di anticipare i segnali di instabilità, attivando gli airbag o adeguando il sostegno in base al comportamento osservato.
L’approccio modulare promosso dal team di Asada si inserisce in una visione sistemica dell’assistenza, in cui diversi dispositivi interagiscono tra loro per offrire un supporto personalizzato e progressivo. Come evidenziato dallo stesso Asada, le condizioni di salute e mobilità degli anziani cambiano rapidamente: un robot come E-BAR potrà essere integrato in un ecosistema più ampio, composto da dispositivi indossabili, esoscheletri leggeri, sistemi domotici e interfacce vocali, per garantire continuità assistenziale e adattamento dinamico alle nuove esigenze dell’utente.
La robotica come risposta all’emergenza socio-demografica
L’iniziativa dell’MIT si colloca all’interno di una riflessione più ampia sull’impatto del cambiamento demografico in atto. Il rapido incremento della popolazione over 65, combinato con una carenza strutturale di personale sanitario e caregiver professionisti, rischia di creare una situazione insostenibile per i sistemi sanitari tradizionali. In questo scenario, la robotica assistiva non è più solo un’opzione futuristica, ma una necessità urgente.
Le caratteristiche uniche di E-BAR – la capacità di supportare il peso, evitare le cadute, intervenire senza contatto fisso – lo rendono particolarmente adatto a sostituire o affiancare l’assistenza umana in molte situazioni. L’assenza di vincoli fisici permanenti aumenta l’accettabilità del sistema da parte degli anziani, mentre le dimensioni compatte e la manovrabilità ne facilitano l’integrazione negli ambienti domestici esistenti.
Il robot è stato concepito non solo per il supporto domiciliare, ma anche per l’utilizzo in strutture sanitarie intermedie, residenze per anziani o case di cura, dove potrebbe alleviare il carico fisico e psicologico del personale, migliorare la sicurezza dei pazienti e aumentare la qualità della vita degli ospiti.
Prospettive di evoluzione e commercializzazione
Il passo successivo sarà quello della miniaturizzazione del dispositivo, per migliorarne l’agilità negli spazi stretti e ridurre il costo di produzione. Il team di ricerca intende inoltre lavorare sull’integrazione di interfacce intuitive, basate su riconoscimento vocale, gesti o comandi neurali indiretti, per favorire l’interazione da parte di utenti con disabilità cognitive o sensoriali.
La presentazione ufficiale di E-BAR avverrà nel corso della prossima edizione della IEEE Conference on Robotics and Automation (ICRA), evento di riferimento per la comunità scientifica del settore. In quella sede verrà illustrato il funzionamento del prototipo e verranno discussi i criteri tecnici adottati per la progettazione, tra cui il bilanciamento tra robustezza meccanica e sensibilità biomeccanica, fondamentali per ottenere un dispositivo efficace ma non invasivo.
L’intero progetto è stato finanziato con il supporto della National Robotics Initiative e della National Science Foundation, due organismi che promuovono attivamente l’adozione di tecnologie robotiche per fini socialmente rilevanti.
