Des robots portables introduisent la prochaine génération de thérapies de mobilité
Les robots portables sont des dispositifs programmables portés sur le corps, ou exosquelettes, qui sont conçus pour interagir mécaniquement avec l'utilisateur. Leur rôle est d'aider, voire remplacer la fonction motrice humaine des personnes qui ont de graves difficultés à bouger ou à marcher. Le projet BIOMOT, achevé en septembre 2016, a contribué à faire progresser ce nouveau domaine en démontrant que les modèles de calcul personnalisés du corps humain peuvent être utilisés efficacement pour contrôler les exosquelettes portables. Le projet a identifié des moyens de parvenir à une meilleure souplesse et autonomie, afin de favoriser l'utilisation de robots portables comme outils d'aide à la mobilité et de rééducation. «De plus en plus de chercheurs du domaine de la neuroréadaptation sont intéressés par le potentiel de ces technologies robotiques dans la rééducation clinique mise en place après une maladie neurologique», explique le coordinateur du projet BIOMOT, le Dr Juan Moreno du Conseil espagnol pour la recherche scientifique (CSIC). «Ces systèmes peuvent être optimisés pour autoriser diverses interventions thérapeutiques à des stades spécifiques de la convalescence ou des soins.» Toutefois, un certain nombre de facteurs ont limité l'adoption généralisée des robots portables sur le marché. Le Dr Moreno et son équipe ont mis en évidence la nécessité que l'équipement portable soit plus compact et léger, et davantage capable d'anticiper et détecter les mouvements prévus de la personne qui le porte. Ils ont en outre indiqué que les robots devaient être plus souples et adaptables pour pouvoir aider les personnes dans différentes situations, par exemple pour se déplacer sur un sol inégal, ou aborder un obstacle. Afin de relever ces défis, le projet a développé des robots ayant la capacité de s'adapter et d'offrir plus de souplesse en temps réel en augmentant la symbiose entre le robot et l'utilisateur au travers d'interactions sensorimotrices dynamiques. Une approche hiérarchique de ces interactions a été adoptée pour que l'équipe de projet puisse appliquer des couches différentes en fonction des objectifs visés. En pratique, cela signifie qu'un exosquelette peut être personnalisé en fonction de chaque utilisateur. «Grâce à ce cadre, l'exosquelette BIOMOT peut s'appuyer sur des mesures mécaniques et bioélectriques pour s'adapter en fonction de l'utilisateur ou des conditions de la tâche», souligne le Dr Moreno. «Les interventions robotisées sont donc améliorées.» Au terme d'un travail théorique et pratique, l'équipe du projet a testé ces prototypes d'exosquelettes sur des volontaires. Une autre difficulté technique a été de combiner une architecture robuste et ouverte à un nouveau système robotique portable capable de recueillir des signaux à partir de l'activité humaine. «Néanmoins, nous avons réussi à étudier pour la première fois le potentiel offert par le contrôle automatique des interactions homme-robot pour améliorer la réalisation d'une tâche motrice par l'utilisateur», ajoute le Dr Moreno. «Nos recherches effectuées auprès d'humains en bonne santé ont donné des résultats positifs et prometteurs que nous sommes impatients de valider auprès de patients qui se rétablissent d'un AVC ou qui présentent des lésions de la moelle épinière.» En effet, le Dr Moreno est convaincu que le succès du projet ouvrira de nouvelles perspectives de recherche. Les résultats aideront par exemple les scientifiques à développer des modèles de calcul pour les thérapies de rééducation et à mieux comprendre les mouvements humains. «Au cours du projet, nous avons également défini de nouvelles techniques permettant d'évaluer et tester les performances des exosquelettes portables», a déclaré le Dr Moreno. «Des membres du consortium prévoient de mener d'autres projets d'innovation pour poursuivre ces recherches et exploiter les développements effectués dans les domaines de la capture des mouvements humains, des interactions homme-machine et du contrôle adaptatif.» Pour plus d'informations, veuillez consulter: site web du projet
Pays
Espagne
