Les exosquelettes sont déjà utilisés dans plusieurs centres de rééducation à travers le monde. La compétition entre les laboratoires de recherche est intensive. Leur prochain objectif consiste à réduire les coûts et s’affranchir d’une utilisation en milieu clos. Cela permettrait la mise à disposition d’un modèle individuel destiné aux handicaps et au grand public. Une entreprise française est bien placée pour réussir.
Les faits : L’Université de Standford décroche les fils
Aussi appelée « bottes motorisées », la technologie de l’Université américaine de Standford était comme la plupart des exosquelettes, reliée à des moniteurs. Qui impose un usage en milieu clos. Le centre universitaire a publié en octobre une vidéo présentant un modèle plus autonome.
L’outil repose sur l’Intelligence Artificielle qui analyse les données de l’utilisateur. C’est un prérequis essentiel dans le développement des exosquelettes. La difficulté technologique consiste à paramétrer rapidement et automatiquement les forces déployées par la machine. Le poids, la capacité neuronale et musculaire étant différents d’un patient à l’autre, les paramètres doivent s’adapter à chacun.
Cette automatisation permet d’éviter le recours à un technicien qui devrait reconfigurer la machine. L’invention se compose de capteurs, d’un moteur, d’une batterie et d’un nano-ordinateur. Ce dernier est développé par l’université de Cambridge qui a mis en place la fondation Raspberry Pi. Elle encourage l’innovation dans la miniaturisation. Il existe déjà des ordinateurs de la taille d’une carte de crédit.
La réduction du poids est un enjeu essentiel dans la recherche. Elle permet un meilleur confort pour l’utilisateur et une économie d’énergie sur l’alimentation du moteur.
Pour la partie machine learning, les capteurs analysent les difficultés de mouvement et la force nécessaire. Selon l’université de Standford, le logiciel utilisé est capable de s’harmoniser avec le handicap de l’utilisateur en seulement une heure. Mais permettrait aussi d’adapter en direct la programmation en fonction de l’évolution du handicap.
Si l’université américaine a surpris la presse spécialisée par sa publication vidéo, la technologie ne semble pas encore déployée auprès des hôpitaux et des patients. Une mise en scène de la performance technologique reste pour le moment envisageable. D’autres structures ont en revanche développé des modèles que vous pouvez déjà rencontrer dans un hôpital.
Le contexte : Une entreprise française veut développer un exosquelette individuel
L’innovation conçue par l’Université de Standford s’adresse aux personnes conservant une capacité de déplacement. Mais il existe d’autres projets pour les individus paralysés des membres inférieurs. Un espoir considérable pour les 850.000 français à mobilité réduite et les 75 millions de personnes qui dans le monde, ont besoin d’un fauteuil roulant.
Une entreprise française s’est spécialisée dans le domaine dès 2012 : Wandercraft. Son invention Atalante est une combinaison qui s’étend des pieds jusqu’au torse. La société revendique l’utilisation de son dispositif par 625 patients et 25 établissements de santé. Et exporte déjà au Luxembourg.
En 2018, Atalante reçoit le prix Robot Of The Year, attribué aux technologies apportant une meilleur qualité de vie. Son atout réside dans la possibilité d’utiliser ses mains tout en marchant. D’autres exosquelettes nécessitaient le recours à des béquilles.
A la suite de l’épidémie de Covid, l’hopital Henri Mondor s’est doté du dispositif. En 2020 le collectif #ProtegeTonSoignant a effectué une collecte de fonds pour faire face à la hausse des besoins en rééducation liée au neuropathie post réanimation. Une conséquence de l’épidémie de Covid qui s’ajoute aux AVC, à la sclérose en plaques et aux lésions de la moelle épinière. Le Professeur Jean-Michel Gracies, chef du service de neuro-réeducation se félicite de cette acquisition : « Atalante sera probablement décisif en neurorééducation pour tous les patients paraparétiques et tétraparétiques lourds, ainsi que pour reprendre la déambulation plus facilement. »
Le youtubeur El_Martinico de la chaîne Step By Wheel est atteint de tétraplégie depuis 2017. Il a testé l’outil dans la vidéo suivante :
Si l’innovation est impressionnante il reste encore des améliorations à apporter. Le balancement de l’exosquelette lors de la marche pourrait être inconfortable lors d’une utilisation prolongée. L’IA doit aussi être perfectionnée en terme d’équilibre moteur, pour permettre l’utilisation sans un rail de sécurité fixé au plafond. Et à 150.000 euros, le prix reste trop élevé pour une distribution aux particuliers.
A terme l’objectif repose donc sur la fabrication en série d’un modèle individuel et léger. Wandercraft souhaite développer cette nouvelle série : « Le développement d’un exosquelette personnel est également en cours dans le but, d’ici quelques années, d’améliorer la mobilité de millions de personnes à mobilité réduite, chez eux et dans leur vie quotidienne. » Pour cela, 40 millions d’euros ont déjà été levés en début d’année.
Sources et bibliographie :
De manière générale il faut rester prudent lors de la consultation des sites d’entreprise et université spécialisées dans la recherche. Les images de modèles aux lignes épurées et non connectées peuvent être des créations graphiques qui ne représentent pas l’état des technologies disponibles sur le marché. La nécessité de lever des fonds pour la recherche implique des campagnes de communication qui confondent les prototypes, les produits commercialisés et les ambitions.
– Projet Raspberry Pi : https://www.raspberrypi.org/
– Site officiel de Wandercraft : https://www.wandercraft.eu/
– Les prix Robot Of The Year : https://www.therobotoftheyear.com/awards-2018
– 40 millions d’euros pour la Série C d’Atalante : https://www.usine-digitale.fr/article/la-pepite-wandercraft-leve-40-millions-d-euros-pour-lancer-son-exosquelette-a-usage-domestique.N1775067
– Biomechatronics, laboratoire de l’Université de Standford : https://biomechatronics.stanford.edu/