Des chercheurs américains ont réussi à créer un exosquelette de cheville qui réduit la fatigue et augmente la vitesse de marche.
Ils sont très présents dans les films de science-fiction ou les jeux vidéo, beaucoup moins dans notre vie quotidienne : les exosquelettes, qui permettent d’améliorer les capacités motrices, ne sont pour le moment qu’à l’état de projets. Ces instruments de biomécanique représentent un espoir pour les personnes souffrant de handicap moteur et des prototypes ont déjà été utilisés avec succès pour permettre à des sujets de retrouver partiellement la capacité de marcher. Mais ces appareils sont bien souvent très lourds et difficiles à utiliser en dehors d’un laboratoire.
Steven Collins, professeur d’ingénierie mécanique à la prestigieuse université Stanford en Californie a donc eu l’ambition de concevoir un exosquelette de cheville utilisable dans la vie quotidienne. Avec son équipe, il a réussi à créer une sorte d’attelle légère, articulée et motorisée disposant d’une autonomie de 30 minutes et couplée à des capteurs qui lui permettent de s’adapter à la marche de l’utilisateur.
La meilleure façon de marcher
Les mesures effectuées en situation réelle ont indiqué que l’utilisation de ce dispositif permettait de réduire la dépense énergétique de l’utilisateur de 17 % en moyenne lors d’une marche d’intensité normale, tandis que la vitesse de marche augmente de 9 %. « C’est autant d’énergie économisée que si l’on retirait à l’utilisateur un sac à dos pesant 9 kg » expliquent les auteurs d’une étude sur ce dispositif publiée dans la revue Nature le 12 octobre dernier.
La principale plus-value de cet exosquelette par apport à d’autres prototypes développés dans le passé est qu’il adapte et personnalise l’assistance qu’il apporte à l’utilisateur en fonction de sa vitesse, de sa posture et de son type de marche. Pour réussir cette prouesse, les ingénieurs californiens ont utilisé un logiciel d’intelligence artificielle qui a permis à l’exosquelette d’apprendre à s’adapter à plus de 3 600 configurations différentes de marche à pied.
« Reproduire la démarche naturelle est délicat car il y a beaucoup d’arrêts, de démarrages et de changement de vitesse, en outre, les gens marchent tous différemment » explique Steven Collins, « ici la machine recalcule la force d’assistance qu’elle doit apporter à chaque foulée ». L’utilisation de l’intelligence artificielle aurait permis de doubler l’efficacité du dispositif.
Pas d’exploit surhumains mais le plaisir retrouvé de la marche
Ce type d’exosquelette adaptatif pourrait notamment être utilisé par des personnes âgées dont la mobilité a été réduite ou par des travailleurs qui exercent des métiers très fatigants. « L’exosquelette avec assistance personnalisée promet de se rapprocher des performances du corps humain pour les personnes en situation de handicap » espère Nathanael Jarrassé, chargé de recherche à l’Institut des systèmes intelligents et de robotique de la Sorbonne.
Auteur d’un éditorial qui accompagne l’article de Nature, Carlos Rodriguez-Guerrero, du département d’ingénierie mécanique de l’université de Louvain en Belgique, préfère tout de même tempérer les attentes du public. Si le travail des chercheurs américains « rapproche de la promesse des technologies d’assistance d’une adoption à grande échelle (…) le fantasme de l’exosquelette capable d’aider des individus à réaliser des exploits surhumains sans accrocs est encore très éloigné de nos capacités techniques actuelles ».
Ce n’est donc pas demain que vous croiserez Iron Man durant votre promenade. Par contre, vous serez peut-être bientôt dépassé par un octogénaire équipé d’un exosquelette de cheville.