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Cet algorithme est capable d’ajuster l’exosquelette au corps de son porteur

Crédits : iStock

Une équipe d’ingénieurs annonce dans la revue Science avoir conçu un algorithme permettant aux exosquelettes de s’adapter à la façon dont vous marchez, rendant ces aides robotiques plus efficaces et plus personnalisées.

L’exosquelette, cette armature adaptée au corps humain pour reproduire nos mouvements, est une technologie d’avenir. Rendre leur autonomie à des personnes en situation de handicap, réduire la pénibilité au travail ou encore décupler la force des soldats : l’exosquelette est porteur de nombreuses promesses. Il reste encore beaucoup de chemin avant d’intégrer pleinement ces machineries dans notre quotidien, mais la recherche avance. L’un des défis présentés est notamment celui de la personnalisation. Les exosquelettes sont en effet en « taille unique » et ne sont donc pas adaptés à la taille précise de chaque individu. Ceux-ci doivent alors « se battre » avec la machine, souvent inconfortable.

« Le problème est que les humains sont très différents les uns des autres, et certains d’entre nous essaient de se battre contre l’exosquelette. Mais la difficulté, ce n’est pas la machine, c’est le fait que le corps humain est très compliqué », explique le biomécanicien Juanjuan Zhang, directeur de ce projet à l’Université Carnegie Mellon. Pour pallier ce problème, Zhang et son équipe expliquent dans la revue Science du 23 juin avoir conçu des exosquelettes capables de s’autoajuster selon les besoins de leur porteur en prédisant chaque mouvement. Ils ont testé leur méthode sur un exosquelette de cheville visant à simplifier la marche du porteur.

Les chercheurs se sont ici tournés vers les algorithmes en s’inspirant d’un type d’optimisation semblable à celle utilisée pour déterminer la façon dont les personnages animés se déplacent dans les environnements en images de synthèse. Ainsi, l’algorithme fait varier les paramètres et analyse la réponse immédiate de capteurs placés sur l’exosquelette pour déterminer lesquels sont les plus adaptés à la situation.

À l’heure actuelle, cette optimisation humaine nécessite un tapis roulant et un équipement de surveillance sophistiqué. L’exosquelette a été testé sur onze volontaires équipés d’exosquelettes autour de leur cheville et de leur jambe. À la fin de leurs expériences, les chercheurs ont créé des profils personnalisés qui ont permis aux utilisateurs d’économiser jusqu’à 24 % de leur énergie par rapport à l’utilisation de configurations standard d’exosquelette. La technique devra être peaufinée, mais qu’il s’agisse de personnes handicapées qui souffrent de problèmes de locomotion ou d’urgentistes qui devront décupler leur puissance pour déplacer les décombres, ce rapport énergie/puissance supplémentaire a de nombreuses utilisations potentielles.

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