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Grâce à cette prothèse, un musicien amputé peut à nouveau jouer du piano

Capture Youtube Georgia Tech

Un musicien amputé d’une partie de son bras droit a pu rejouer du piano grâce à une toute nouvelle prothèse, inspirée de celle de Luke Skywalker, s’appuyant sur des capteurs à ultrasons.

Lorsque le célèbre musicien Jason Barnes s’est fait électrocuter en 2012, les médecins ont été contraints d’amputer son bras au niveau du coude. Deux ans plus tard, Gil Weinberg, du Georgia Tech College of Design, a développé une prothèse lui permettant de jouer à l’un de ses instruments préférés : la batterie. Le bras prothétique était équipé d’une paire de baguettes — une contrôlée par Barnes lui-même, tandis que l’autre bougeait de son propre chef et improvisait ses mouvements en fonction de la musique entendue à proximité.

Mais Barnes jouait aussi du piano. La majorité des bras prothétiques disponibles sont en revanche encore incapables de fournir le niveau de dextérité requis pour jouer d’un instrument aussi complexe. Weinberg entreprit pourtant récemment de créer un dispositif qui permettrait à Barnes de rejouer du piano. Il s’inspira alors de la prothèse de Luke Skywalker, chevalier Jedi dans Star Wars, amputé par son père.

Crédits : capture vidéo YouTube/Luke Skywaker Prothesis

« Notre bras prothétique est alimenté par des signaux ultrasoniques. En utilisant cette nouvelle technologie, le bras peut détecter quels sont les doigts qu’une personne amputée veut déplacer, même si elle n’a pas de doigts », explique Gil Weinberg. Au départ, la prothèse permettait au pianiste de réaliser certains mouvements en contractant les muscles de son bras amputé. En fléchissant son avant-bras, il pouvait ainsi serrer le pouce et l’index de la prothèse. Les chercheurs de l’institut ont ensuite cherché à améliorer la précision des capteurs EMG (électromyogrammes).

« Nous avons essayé d’améliorer la détection de motifs d’EMG pour Jason, mais nous ne pouvions pas obtenir le contrôle doigt par doigt », explique le chercheur. L’équipe s’est ensuite appuyée sur une machine à ultrasons, attachée au bras prothétique du musicien. Les mouvements musculaires observés lorsque Barnes tentait de bouger son annulaire amputé étaient alors différents de ceux observés lorsqu’il essayait de bouger un autre doigt. Weinberg et son équipe ont alors alimenté les mouvements musculaires uniques de chaque doigt dans un algorithme capable de déterminer quel doigt le musicien veut actionner. Utilisés en combinaison, les signaux ultrasonores et l’apprentissage automatique peuvent détecter les mouvements de chaque doigt, ainsi que la force qu’il veut utiliser.

Aujourd’hui, 5 ans plus tard, Jason Barnes est capable de jouer du piano à nouveau. Pas aussi bien qu’avant, certes, mais il peut rejouer. « C’est complètement hallucinant », a-t-il déclaré. « Ce nouveau bras me permet de faire ce que je veux, à la volée, sans changer de mode ni appuyer sur un bouton. Je n’ai jamais pensé que nous serions capables de faire ça ».

Gil Weinberg est également convaincu que cette technologie pourra servir à d’autres activités quotidiennes pour des personnes ayant subi une amputation : « j’envisage également la possibilité que des personnes valides puissent contrôler à distance des bras et des mains robotiques en bougeant simplement leurs doigts ».

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