Prothèses et exosquelettes

Au salon Robotica de Milan, la société Ekso Bionics a présenté un nouveau modèle d’exosquelette, pour une fois destiné à un usage non-militaire. Un fabricant anglais de prothèses propose, lui, une véritable main articulée.

HARNAIS. Après les « lames » du coureur Oscar Pistorius, les avancées spectaculaires se succèdent en matière de prothèses. La société californienne Ekso Bionics a ainsi présenté au début du mois, au salon Robotica de Milan, un nouveau genre d’exosquelette, destiné au paraplégiques.

Ekso, un temps appelé eLEGS, est développé depuis 2010 par cette société déjà à l’origine d’un appareil à usage militaire, le HULC. Il consiste en un harnais au niveau du torse relié à un système de bras articulés enserrant les jambes jusqu’aux pieds. L’appareil, c’est l’une de ses particularités, est loin de la lourdeur d’une armure à la RoboCop. Il est constitué de tiges d’aluminium et de titane assez fines fixées aux jambes par des lanières et pèse près de vingt-cinq kilos. Mais Ekso est fait de telle sorte que tout le poids repose sur le sol, non sur la personne qui le porte. Il nécessite cependant l’usage de béquilles dédiées et reste loin de rendre le porteur parfaitement autonome.

SECURITE. Bardé d’électronique, l’engin est activé par une tierce personne, thérapeute ou accompagnant, en appuyant sur un bouton. Il intègre un ordinateur de bord, au dos de l’utilisateur dans le harnais. Le médecin s’en sert pour régler la longueur du pas et la rapidité de la marche, sachant que l’Ekso peut avancer jusqu’à 3,2 km à l’heure. Ces informations sont envoyées à quatre petits moteurs fixés sur les « jambes »: un à chaque hanche et un à chaque genou. Ceux-ci vont concrètement animer les articulations, remplaçant l’action des muscles et des nerfs, et permettre le déplacement.

Ce système est en quelque sorte une sécurité, pour laisser le temps aux patients de s’approprier le dispositif. Dans un second temps, ceux-ci peuvent contrôler eux-mêmes la machine grâce à des boutons fixés sur les béquilles.



ORDINATEUR. Une fois que l’utilisateur maîtrise sa marche avec cet équipement, il peut passer au troisième mode de contrôle: en penchant légèrement son corps en avant et en opérant des mouvements de balancier latéraux pour indiquer quelle jambe doit bouger, il envoie un signal à une trentaine de capteurs intégrés aux lanières qui fixent l’exosquelette ainsi que dans les béquilles. Ces capteurs transfèrent les informations à l’ordinateur où elles seront interprétées par les logiciels pour être transformées en commandes envoyées aux moteurs.

Etant donné son coût, dans les 140.000 dollars (110.460 euros), l'engin est pour l'heure acheté par des institutions hospitalières, pas par des particuliers. Le premier distribué commercialement a été acquis par le Craig Hospital de Denver, le 15 février dernier. Mais il continue à être développé et mis à jour.

ELECTRODES. Tout aussi impressionnante est la "main bionique" BeBionic3 du fabricant britannique de prothèses RSL Steeper. Un premier patient, amputé du bras droit depuis ses 13 ans suite à un accident et habitant la ville de Hull, a été équipé il y a six mois (voir ce reportage de la BBC). Cette véritable main artificielle sert, elle, à redonner de l’autonomie à son porteur.

Pesant 550 g, en aluminium et fibre de carbone, elle fonctionne sur la base de deux électrodes connectées aux terminaisons musculaires et nerveuses du haut des bras. Une électrode est « branchée » au biceps, l’autre au triceps. Les mouvements des muscles déclenchent un courant électrique qui commande à la main : elle se ferme quand on tend le biceps, elle s’ouvre quand on tend le triceps.

PARAMETRAGE. Il faut préprogrammer les mouvements possibles de la main. Pour cela, RSL Steeper fournit un logiciel dédié, Bebalance. Il permet de paramétrer quatorze mouvements différents de la main (pointer l’index, agripper avec le doigt, agripper avec toute la main, articuler l’index, pincer, tendre la main, main au repos, etc. ). La prothèse intègre en effet une série de petits moteurs dans les doigts. Elle contient également un micro-proccesseur qui lui permet d’être reliée sans fil à l'ordinateur équipé du logiciel.



L’enjeu est de pouvoir effectuer la plupart des gestes essentiels du quotidien, porter des objets, appuyer sur un interrupteur, faire la cuisine, conduire voire écrire. Mais à un prix lui-aussi prohibitif : entre 25 et 35.000 dollars la prothèse (19.646 à 27.500 euros).

Tout aussi impressionnante est la "main bionique" BeBionic du fabricant britannique de prothèses RSL Steeper. Un premier patient, amputé du bras droit depuis ses 13 ans suite à un accident et habitant la ville de Hull, a été équipé il y a six mois. Cette véritable main artificielle sert, elle, à redonner de l’autonomie à son porteur.

Sur cette vidéo, la BeBionic3 est portée par Nigel Ackland, un ancien fondeur de métaux précieux qui a perdu sa main dans un accident industriel. Il est équipée de la BeBionic V2, aux mouvements assez incroyables... Regardez plutôt cette vidéo :



Pesant 550 g, en aluminium et fibre de carbone, elle fonctionne sur la base de deux électrodes connectées aux terminaisons musculaires et nerveuses du haut des bras. Une électrode est « branchée » au biceps, l’autre au triceps. Les mouvements des muscles déclenchent un courant électrique qui commande à la main : elle se ferme quand on tend le biceps, elle s’ouvre quand on tend le triceps.

Il faut préprogrammer les mouvements possibles de la main. Pour cela, RSL Steeper fournit un logiciel dédié, Bebalance. Il permet de paramétrer quatorze mouvements différents de la main (pointer l’index, agripper avec le doigt, agripper avec toute la main, articuler l’index, pincer, tendre la main, main au repos, etc. ). La prothèse intègre en effet une série de petits moteurs dans les doigts. Elle contient également un micro-proccesseur qui lui permet d’être reliée sans fil à l'ordinateur équipé du logiciel.



L’enjeu est de pouvoir effectuer la plupart des gestes essentiels du quotidien, porter des objets, appuyer sur un interrupteur, faire la cuisine, conduire voire écrire. Mais à un prix lui-aussi prohibitif : entre 25 et 35.000 dollars la prothèse (19.646 à 27.500 euros).