Un exosquelette pour retrouver le monde vertical
© 2016 EPFL/A.Herzog
Un exosquelette développé à l’EPFL permet à des personnes atteintes de paraplégie de se tenir debout, de marcher et même de monter des escaliers. Le prototype participera ce samedi au Cybathlon 2016, la compétition sportive réservée aux athlètes avec handicap et équipements cybernétiques.
Se lever. Faire quelques pas. Changer de direction. Monter des marches. Éviter un objet sur le sol. S’asseoir… Autant de tâches quotidiennes réalisées sans même y penser par la plupart des gens, mais impossibles pour les personnes atteintes de paraplégie. L’exosquelette TWIICE leur permet de les accomplir à nouveau. Ce dispositif d’assistance à la marche, entièrement conçu au Laboratoire de systèmes robotiques de l’EPFL (LSRO), participera ce samedi 8 octobre à Zurich au Cybathlon 2016, la première compétition réservée à des athlètes avec handicap utilisant divers équipements technologiques. Sous la bannière PolyWalk EPFL, l’équipe en affrontera 8 autres dans la catégorie «exosquelettes motorisés». L’appareil sera piloté par Silke Pan, athlète de handbike.
L’atout de TWIICE, c’est d’abord sa légèreté. Avec seulement 14 kilos, l’appareil, principalement construit en matériaux composites, fait facilement corps avec son pilote. Deux moteurs électriques par jambe permettent la mobilisation des deux articulations de la hanche et du genou. L’exosquelette, disposant actuellement d’une autonomie de trois heures, supporte totalement le poids de son utilisateur. Des béquilles sont toutefois nécessaires pour assurer l’équilibre et le balancement du corps lors de la marche. Les poignées sont équipées de boutons permettant de déclencher les pas et de choisir leur rythme: marche rapide, marche lente, montée d’escaliers, arrêt, etc.
«L’idée, c’est de rendre l’accès du monde vertical aux personnes handicapées, décrit Mohamed Bouri, chef de groupe au LSRO et superviseur du projet. Dans quelques années, il sera certainement habituel de les voir équipées d’exosquelettes, debout, déambuler dans la rue ou dans les magasins.»
Une experte aux commandes
Il faudra encore attendre un peu pour que l’appareil soit utilisable par tous au quotidien. Mais après un an et demi de développement, les chercheurs ont réussi à obtenir un prototype suffisamment opérationnel et sécurisé pour faire des essais avec un pilote et le présenter à la compétition. «À ce stade, il faut beaucoup de force, de stabilité et de concentration pour le manier, chaque pas devant être commandé manuellement», relève Jemina Fasola, doctorante en bio-ingénierie.
C’est pourquoi, pour piloter l’appareil lors du Cybathlon, l’équipe a fait appel à une experte: Silke Pan. Ancienne voltigeuse devenue paraplégique suite à un accident de trapèze, aujourd’hui athlète de handbike avec plusieurs victoires à son actif, la jeune femme a l’habitude de relever les défis physiques. Depuis l’été, elle s’est entraînée plusieurs fois par semaine, se familiarisant progressivement avec le dispositif, gagnant en dextérité de pilotage et participant aux améliorations liées au contrôle, tels que le choix des emplacements des boutons de commande ou des temps de cycle de marche appropriés.
S’adapter à toutes les morphologies
À l’avenir, les chercheurs travailleront pour rendre l’exosquelette encore plus léger, plus ergonomique et plus facilement maniable. Il sera équipé de programmes de marche afin que l’utilisateur n’ait plus besoin de contrôler chaque pas et que les mouvements deviennent plus fluides et naturels. «La technique de fabrication que nous avons développée est très souple, ajoute Tristan Vouga, doctorant en microtechnique et inventeur du concept. Elle permet de réaliser des exosquelettes facilement adaptables à différentes morphologies et sortes de handicaps».