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Saisir des objets par la pensée : un exosquelette révolutionnaire - Par : Anouer Kebir,

Saisir des objets par la pensée : un exosquelette révolutionnaire


Anouer Kebir
Anouer Kebir est actuellement candidat au doctorat en génie électrique de l’ÉTS. Ses champs d’intérêt portent sur l’optimisation et le contrôle en temps réel de l’énergie et de la bioénergie solaires.
Programme : Génie électrique 

Exosquelette de la main actionné par la pensée

L’image d’en-tête provient du site La Tribune de Genève, source. Pas de restrictions d’usage connues.

Les exosquelettes permettent aux personnes à mobilité réduite d’effectuer des tâches qu’elles ne sont pas capables de réaliser et d’augmenter leurs capacités physiques. Ils sont constamment améliorés pour offrir un maximum de confort et de praticité.

Des chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Lausanne ont développé un exosquelette de la main, mano, commandé par les ondes cérébrales. Les derniers résultats de leur étude sont publiés dans l’édition de janvier 2018 de la revue IEEE Robotics & Automation Letters. Selon les développeurs, ce dispositif aidera certaines personnes handicapées dans leur vie quotidienne en leur permettant de saisir des objets par la pensée.

Le chercheur Luca Randazzo explique : « Sa principale nouveauté est qu’il allie souplesse, portabilité et retour de sensation, le tout dans un appareil commandé par des ondes cérébrales ». L’avantage de l’exosquelette est qu’il est léger, et facile à porter et à ajuster (voir Figure 1).  Il s’attache à l’aide de bandes velcro au niveau des articulations en laissant la paume libre. Des câbles métalliques fonctionnent comme des tendons et sont situés sur le dessus des doigts. Les câbles sont actionnés par des moteurs qui se trouvent dans un boîtier fixé sur la poitrine. Ce dispositif est adaptable selon le type de handicap et les capacités de la personne handicapée. Par exemple, il est possible de le commander au moyen de l’interface vocale d’un téléphone intelligent, des mouvements des yeux,  d’un casque détectant les ondes cérébrales, de l’électromyographie, etc.

En équipant les utilisateurs d’un casque d’électroencéphalographie (EEG) pour mesurer leurs ondes cérébrales pendant l’utilisation de l’exosquelette, les scientifiques ont découvert que les mouvements de la main dictés par le dispositif génèrent les ondes cérébrales typiques d’un membre normal. Les chercheurs ont constaté que les mouvements de la main imposés par l’exosquelette combinés à une interface cerveau-machine entraînée par l’utilisateur génèrent des signaux très particuliers qui pourraient faciliter la commande du dispositif.

La partie du cerveau qui commande les mouvements du corps est nommée le cortex moteur et est divisée en deux : un côté droit et un côté gauche. Le cortex moteur droit est principalement actif pour commander la main gauche, et vice versa. Cette propriété du système nerveux est appelée commande controlatérale. En effet, l’activité des ondes cérébrales controlatérales a été observée chez les personnes qui ont subi passivement les mouvements de l’exosquelette. Toutefois, des signaux apparaissant du même côté que la main sollicitée ont aussi été remarqués chez les sujets invités à commander l’exosquelette à l’aide des ondes cérébrales. Les scientifiques pensent que cette activité cérébrale émergeant de la combinaison du contrôle volontaire et du retour d’information cohérent du dispositif pourrait être exploitée pour améliorer l’exosquelette.

Ce dispositif est conçu de façon à assister certains handicapés dans leur quotidien en leur permettant d’effectuer des tâches à la maison. Comme Luca Randazzo le dit, « à l’avenir, en combinant des appareils portables et des interfaces homme-machine performantes, ce type de système pourrait offrir une aide pratique et salutaire au quotidien ».

Anouer Kebir

Profil de l'auteur(e)

Anouer Kebir est actuellement candidat au doctorat en génie électrique de l’ÉTS. Ses champs d’intérêt portent sur l’optimisation et le contrôle en temps réel de l’énergie et de la bioénergie solaires.

Programme : Génie électrique 

Laboratoires de recherche : GREPCI – Groupe de recherche en électronique de puissance et commande industrielle 

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