Percorso di progettazione e ottimizzazione di una protesi di piede per amputati trans-tibiali

In cooperation with the Milan-based company Roadrunnerfoot Engineering S.R.L., the aim of this thesis was to design and evaluate a prosthetic foot for trans-tibial amputees that combined innovative features and functionality at relatively low costs. For the design of the prosthetic foot, we started from the analysis of anatomy, kinematics and dynamics of the human foot, in order to provide a device that could allow to reach a medium level of mobility and could guarantee a fluid and linear walk, as similar as possible to the physiological one. Having chosen the final concept to be realized, analytical models and dynamic simulations have been developed in order to verify the effectiveness of the design choices made and to evaluate the kinematic and dynamic features of the ankle during both walking and standing.

L’obiettivo del presente lavoro di tesi è stato quello di progettare e valutare, in collaborazione con l’azienda milanese Roadrunnerfoot Engineering S.R.L., una protesi di piede per amputati trans-tibiali che combinasse caratteristiche innovative e funzionali con un costo contenuto. Per la progettazione del piede protesico si è partiti da un’attenta analisi delle caratteristiche anatomiche, cinematiche e dinamiche del piede umano al fine di realizzare un dispositivo che consentisse di raggiungere un medio livello di mobilità e garantisse una camminata fluida, lineare e il più possibile simile al cammino fisiologico. Una volta scelto definito il concept di piede da realizzare sono stati implementati modelli analitici e simulazioni dinamiche al fine di verificare la bontà delle scelte progettuali effettuate e valutare, sia durante il cammino che durante la stazione eretta, le caratteristiche cinematiche e dinamiche del piede protesico.