Un Exosquelette À Réglage Automatique Qui S’adapte À Votre Façon De Marcher

Un nouvel exosquelette robotique en forme de botte utilise des capteurs portables pour s’adapter à chaque individu qui le porte, marquant une progression considérable pour la robotique. Le dispositif, expliqué dans une étude publiée hier, aide à surmonter l’un des principaux obstacles au développement de systèmes qui aident les gens à marcher : chacun marche différemment.

“Cet exosquelette personnalise l’assistance lorsque les gens marchent normalement dans le monde réel”, a déclaré Steve Collins, professeur agrégé de génie mécanique et directeur du laboratoire de biomécatronique de Stanford.

Le concept d’exosquelettes n’est pas nouveau – les scientifiques pensent qu’ils peuvent aider les personnes ayant des problèmes de mobilité, ou soulager une partie de la pression de la marche pour les personnes occupant des emplois qui impliquent une activité constante. Cependant, jusqu’à présent, les appareils qui fonctionnent en laboratoire ne se sont pas aussi bien adaptés aux environnements réels. Ils sont souvent peu maniables et difficiles à utiliser, et le processus de personnalisation pour chaque nouvelle personne est coûteux et complexe.

Le groupe du Stanford Biomechatronics Laboratory a tenté de résoudre ces problèmes. Initialement, l’appareil est autonome. Il s’attache à la cheville de l’utilisateur et jusqu’au bas de la jambe, contrôlé par une batterie à la ceinture, permettant une liberté de mouvement à l’extérieur et dans les environnements quotidiens. À ce moment, le prototype est un enchevêtrement de fils qui se connecte à une chaussure et sous le genou. L’appareil pousse le muscle du mollet à chaque pas, en appliquant une pression qui donne un coup de pouce à l’individu.

Optimiser les humains avec les nouvelles technologies

L’équipe a également créé une nouvelle technique pour faciliter le processus d’ajustement de l’exosquelette à chaque individu. Les exosquelettes sont généralement équipés en faisant marcher les gens sur un tapis roulant dans un laboratoire, tandis que des facteurs tels que la consommation d’oxygène et les dépenses énergétiques sont soigneusement suivis. De cette façon, l’appareil peut être modifié jusqu’à ce qu’il se déclenche au moment idéal, contribuant ainsi à minimiser la quantité d’énergie consommée par un individu.

La nouvelle méthode, publiée mercredi dans la revue Nature, s’appuie sur des données recueillies lors d’une précédente expérience qui a suivi des individus marchant avec un exosquelette en laboratoire dans de nombreuses conditions. Les données ont été utilisées pour développer un modèle qui pourrait déterminer l’énergie que les individus utilisent pour marcher sur la base des données de capteurs à faible coût installés dans l’exosquelette.

Ce modèle permet à l’exosquelette d’apprendre en temps réel et dans des situations réelles, comment aider au mieux quelqu’un à marcher. L’étude a testé le système sur dix personnes et a découvert qu’il pouvait améliorer les mouvements en environ une heure. Tout au long de ce processus, ils ont marché à l’extérieur tout en écoutant différentes invites – comme “marchez comme si vous marchiez pour attraper un bus” – pour s’assurer que l’appareil pouvait s’adapter aux vitesses et aux situations de marche quotidiennes.

Après son optimisation, l’exosquelette a permis aux participants de se déplacer plus rapidement tout en utilisant moins d’énergie qu’ils n’auraient pu en portant des chaussures classiques. L’étude a découvert que les tests du monde réel où les individus marchaient à l’extérieur étaient identiques au retrait d’un sac à dos de 20 livres.

Relever les défis de la mobilité

Cette étude vient d’évaluer l’exosquelette d’adultes en bonne santé dans la mi-vingtaine. Il reste encore beaucoup de travail à faire pour vérifier si cela peut aider les personnes qui ont besoin d’un soutien supplémentaire, comme les personnes âgées qui marchent lentement, ou les personnes qui travaillent dans des emplois physiquement exigeants comme les employés d’entrepôt. L’appareil est un prototype – il reste encore un long chemin à parcourir avant qu’il ne soit disponible. Le prix de l’exosquelette n’est pas encore clair. Pourtant, montrer qu’un exosquelette peut améliorer le mouvement dans un environnement réel est une première pour la robotique.

“Je crois qu’au cours de la prochaine décennie, nous verrons ces idées d’assistance personnalisée, et d’exosquelettes portables efficaces aider de nombreuses personnes à surmonter les problèmes de mobilité, ou à maintenir leur capacité à mener une vie active, indépendante et significative”, auteur de l’étude et chercheur en bio-ingénierie Patrick Slade a déclaré dans un communiqué.

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Publié à l’origine par : The Verge

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