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Voici un exosquelette « adaptatif » nouvelle génération boosté à l’IA

Crédits : capture YouTube / Stanford

Des ingénieurs étasuniens ont mis au point un exosquelette portable très particulier. Celui-ci est le tout premier à être en capacité de s’adapter à la force musculaire d’une personne afin de l’aider à marcher. Selon les chercheurs, cette technologie peut aider de nombreuses personnes et pourrait faire l’objet d’une commercialisation.

Exosquelette, IA et apprentissage automatique

Aider des patients à marcher et courir plus rapidement à l’aide d’exosquelettes, l’idée n’est évidement pas nouvelle. En 2019 par exemple, des chercheurs ont élaboré un exosquelette en forme de short et d’autres en ont conçu un pour les enfants souffrant de paralysie cérébrale. Dans une publication du 12 octobre 2022 dans la revue Nature, il est question d’un exosquelette « adaptatif » intégrant un algorithme ainsi que le deep learning (apprentissage automatique).

Les chercheurs du laboratoire de biomécatronique de l’Université de Stanford (États-Unis) ont évoqué le tout premier exosquelette de cheville portable (voir vidéo en fin d’article). Celui-ci peut être personnalisé à l’aide d’un programme mathématique se basant sur l’apprentissage automatique. Il intègre une batterie à la taille, un moteur, un tambour, une transmission par câble ainsi qu’un système électronique connecté à des capteurs.

Plus précisément, il est question d’un genre de botte robotisée fonctionnant grâce aux muscles du mollet, permettant ainsi une poussée supplémentaire. Or, cette poussée est personnalisée à l’aide du modèle établi par l’apprentissage automatique, dont la formation se fait sur plusieurs années via des émulateurs. En pratique, l’individu économise deux fois plus d’énergie face à l’utilisation d’autres dispositifs du même type.

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Crédits : capture YouTube / Stanford

Des résultats traduisant une importante avancée

Les chercheurs de Stanford espèrent aider davantage les personnes âgées et autres individus ayant une mobilité réduite dans leur quotidien. Leurs arguments concernent donc l’économie d’énergie – 17 % d’énergie dépensée en moins – et l’amélioration de la vitesse de marche – une rapidité accrue de 9 %. Pour les responsables du projet, une commercialisation peut être envisageable étant donné qu’auparavant les autres modèles du genre ne prenaient pas en compte la force des utilisateurs.

« Ce sont les plus grandes améliorations de la vitesse et de l’énergie de tout exosquelette à ce jour […] Nous travaillons à cet objectif depuis environ 20 ans, et je suis honnêtement un peu stupéfait que nous ayons finalement pu le faire […] Je pense vraiment que cette technologie va aider beaucoup de gens » a notamment déclaré Patrick Slade, principal meneur des travaux.

Des volontaires, enfants et adultes, ont effectué des tests et les données ont permis de mieux comprendre la dépense énergétique et les mouvements. Des émulateurs d’exosquelettes ont donné la possibilité de tester rapidement la meilleure façon d’aider les personnes dans le cadre d’une personnalisation, ou plutôt de la mise au point d’une assistance précise s’adaptant à chacun.