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25.01.14 Une prothèse pneumatique souple pour la rééducation

exosquelette souple des muscles inférieurs de la jambe
   

Nous parlons souvent des solutions de rééducation, exosquelettes et prothèses robotisées, qui permettront bientôt aux personnes en difficulté de retrouver le sens de la marche. Mais l’inconvénient de ces appareils est leur rigidité, qui ne permet pas aux utilisateurs d’effectuer gestes fluides.

Pour contourner ce problème, une équipe de chercheurs de différentes universités américaines a eu l’idée d’un exosquelette partiellement souple, qui permet d’augmenter sensiblement les degrés de liberté et de reproduire de manière plus naturelle la mécanique des muscles, des tendons et des ligaments du corps humain.

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Un prototype d’orthèse a été créé grâce à une collaboration entre les chercheurs de l’Université de Carnegie Mellon, l’Université de Harvard, l’Université de Californie du Sud, le MIT et BioSensics, une entreprise spécialisée dans les capteurs à porte sur soi.

Leur solution se compose de quatremuscles artificiels pneumatiques reliés entre eux par des câbles en acier, de capteurs hyperélastiques et d’un logiciel. Pour le moment, l’équipe s’est limitée à mettre au point un prototype pour la partie inférieure de la jambe, reproduisant les fonctions des muscles du mollet (muscle soléaire, muscle long fibulaire et muscle court fibulaire) et du tendon d’Achille.

Les capteurs qui assurent la rétroaction du système sont faits d’une enveloppe plastique contenant des micro-canaux où circule un alliage métallique sous forme liquide. Ces microcanaux changent de forme quand l’enveloppe est étirée ou comprimée, changeant ainsi la résistivité du métal. Le logiciel traite le signal envoyé et lui permet de déterminer la position de la cheville, et la contrainte qui lui est appliquée.

Les tests en laboratoire ont montré que la prothèse permet de déplacer la cheville d’un angle de 27 degrés, ce qui est considéré comme suffisant pour une démarche naturelle.

Le prototype actuel est conçu pour les personnes souffrant de troubles du pied et de la cheville. Mais l’Institut Wyss de Harvard qui participe au projet et qui est spécialisé dans l’ingénierie bioinspirée, pense déjà à intégrer ce dispositif dans un exosquelette plus large, pouvant traiter des paralysies dans d’autres parties du corps.

Le projet a encore du chemin à faire, notamment en termes de design de l’appareil, car pour l’instant peu attirant et pas pratique à porter.

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