EPFL: un exosquelette pour déjouer les chutes des personnes âgées
(Keystone-ATS) Des chercheurs de l’EPFL et de la Scuola Sant’Anna à Pise (I) ont développé, à l’intention des personnes âgées notamment, un exosquelette intelligent qui sait détecter et déjouer les chutes. Il a été testé à l’Hôpital Fondazione Don Carlo Gnocchi à Florence.
La prévention d’un évènement inattendu tel qu’une chute représente une application inédite en matière de combinaisons robotiques. Celles-ci visent en effet traditionnellement à assister et améliorer les mouvements normaux, a indiqué jeudi l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL).
Le prototype, présenté dans la revue Scientific Reports, a été conçu en premier lieu pour les seniors, qui sont impliqués dans 40% des blessures fatales liées aux chutes en Europe. Mais l’exosquelette pourrait aussi aider des personnes handicapées, amputées, ou souffrant de désordres neurologiques. Il se porte à la façon d’un pantalon, des pieds à la taille.
“Notre exosquelette intelligent est léger et très facile à individualiser”, explique Silvestro Micera, professeur à l’EPFL et à la Scuola Sant’Anna, responsable de la Chaire Fondation Bertarelli en neuro-ingénierie translationnelle. Il suffit de quelques minutes pour adapter le prototype à un nouveau patient.
Comment fonctionne l’exosquelette
L’appareil est composé d’armatures en fibres de carbone et de moteurs placés au niveau des hanches. Il a été testé sur un tapis roulant spécialement conçu pour provoquer des pertes d’équilibre et engendrer des chutes. Une étude-pilote a été menée avec huit seniors et deux patients portant des prothèses de jambe.
L’exosquelette détecte d’abord les particularités de la démarche de la personne. Une fois cette configuration établie, l’algorithme du système est capable de détecter une déviation, ce qui indique un déséquilibre. Dès que l’anomalie est remarquée, les moteurs des hanches entrent en jeu, poussent sur les cuisses pour tendre la jambe et rétablissent la stabilité.
La prochaine phase de développement sera d’assurer que le système soit le moins gênant possible et n’entrave pas les mouvements normaux. L’équipe cherche désormais à adapter l’exosquelette au monde extérieur en le rendant plus discret et plus confortable, ainsi qu’à le tester en situations réelles.
De la biomécanique à la symbiose
Le défi principal des chercheurs chargés de concevoir des dispositifs robotiques portables est la grande variabilité du comportement humain.
“Notre étude démontre qu’une telle plate-forme robotique peut interagir efficacement avec l’être humain qui la porte lors d’événements nécessitant une réponse motorisée réactive, comme une perte d’équilibre accidentelle par exemple”, explique Vito Monaco, de la Scuola Sant’Anna, cité dans le communiqué.
Selon les scientifiques, ces travaux ouvrent la voie à une nouvelle génération d’exosquelettes qui sera réellement efficace dans la vie courante grâce à leur capacité à augmenter le mouvement des utilisateurs et à rendre leur mobilité plus stable et sûre.
