Rendre les fauteuils roulants obsolètes. C'est le but ultime de deux combinaisons de robots que des étudiants de la TU Delft et des chercheurs de l'Université de Twente sont en train de développer. Mercredi, ils feront la démonstration de leurs découvertes techniques à Enschede.
"Ça fait du bien de marcher à nouveau. C'était comparable à ce qu'il était il y a dix-huit ans, avant mon accident », raconte Sjaan Qurijns à propos du moment où elle a recommencé à marcher avec l'exosquelette March III. Elle souffre d'une lésion médullaire et est donc en fauteuil roulant. "Marcher avec ce costume y ressemble vraiment. En même temps, ce n'est pas tout à fait pareil. Par exemple, je dois indiquer à l'avance si je veux monter un escalier, cela ne se fait pas automatiquement, comme par le passé quand je n'avais pas à y penser."
Vingt étudiants de la TU Delft développent l'exosquelette. Avec d'autres équipes du monde entier, ils participent à la compétition de Cybathlon (voir encadré), dans laquelle ils veulent aider les personnes handicapées avec des combinaisons robotiques. « Au cours de nos études, nous nous concentrons principalement sur la théorie, mais dans le cadre de ce projet, nous proposons des solutions pratiques. De plus, nous aidons vraiment les gens avec cela. Vous faites la différence avec la technologie. Cela me plaît », déclare Carmen Koetsier, étudiante en génie mécanique et en administration des affaires internationales. Quirijns contribue à faire progresser la science et la technologie. "Pour que les blessés médullaires deviennent complètement autonomes à l'avenir grâce à un exosquelette."
La semaine prochaine, il y aura une démonstration de l'équipe néerlandaise près de l'Université de Twente à Enschede, où Quirijns montrera la combinaison March III. Vous pourrez également admirer Symbitron+, l'exosquelette que sont en train de développer des chercheurs de l'université de Twente. Dans un mois et demi, il y aura un match dans la ville allemande de Düsseldorf au cours duquel les habitants de Delft et de Twente s'affronteront et affronteront des équipes étrangères.
Les exosquelettes sont remplis de moteurs, de câbles et d'ordinateurs. Ils prennent en charge les fonctions des muscles, des articulations et des os, afin que les personnes handicapées puissent à nouveau marcher, monter les escaliers ou marcher sur une pente. Le but ultime est de rendre le fauteuil roulant superflu, mais les équipes n'en sont pas encore là. Prenez les escaliers. Si vous voulez le faire, vous l'indiquez via un panneau de commande dans le tabouret. Ce panneau ressemble à un contrôleur de jeu. La combinaison sélectionne ensuite le modèle de marche correspondant, de sorte que tous les moteurs sachent exactement à quelle vitesse ils doivent se déplacer les uns par rapport aux autres. Ces informations sont envoyées au serveur, qui contrôle tous les moteurs des articulations. Ensuite, le costume monte les escaliers.
L'astuce réside donc dans le réglage précis de tous ces moteurs individuels. S'ils ne se considèrent qu'eux-mêmes, ce sera le chaos. Mais lorsqu'ils sont ajustés très précisément et fonctionnent ensemble, il est possible de faire les bons mouvements.
Chaque type de mouvement, comme monter des escaliers, a un schéma différent. Comme nouveauté, les étudiants de la TU Delft ont intégré un système qui permet de gravir une pente. En particulier, la cheville doit être contrôlée. « Regardez vos propres jambes. Les genoux et les hanches sont larges, vous pouvez facilement y ranger des motos. Mais avec les chevilles c'est plus difficile, car elles sont petites. Encore faut-il se débarrasser d'un moteur et d'une transmission dans une petite zone. Il faut aussi qu'il soit puissant, sinon on ne remontera pas la pente », explique Koetsier. « Nous travaillons donc la cheville selon le concept dit de fuseau. Nous avons placé le moteur un peu plus haut. Il se trouve maintenant au-dessus de l'endroit où se trouve normalement l'os. La transmission du moteur à la cheville se fait par le principe du levier. Cela nous permet d'économiser de l'espace et nous avons encore assez de puissance. »
Les équipes de Cybathlon travaillent en collaboration avec des personnes atteintes d'une lésion médullaire. Il n'est pas encore possible pour eux de marcher de manière totalement autonome avec la combinaison. C'est pourquoi les participants utilisent encore des béquilles. « Il est particulièrement difficile de régler correctement le système de contrôle », explique Koetsier. « Chaque personne marche différemment. Supposons qu'un exosquelette pense que vous devriez marcher plus en avant, mais que la personne qui le porte n'y croit pas. Cette personne se penchera alors inconsciemment en arrière, à la suite de quoi vous contrecarrez le système de contrôle. Ou rendre la combinaison instable."
Quirijns n'a aucun problème à s'abandonner à la technologie. Elle n'a pas peur que le costume se déchaîne ou prenne feu. « Les étudiants vérifient constamment la sécurité. Ils testent d'abord la combinaison eux-mêmes, expliquent en détail ce qu'ils vont faire et surveillent tout pendant l'entraînement. J'ai toute confiance en eux et en l'exosquelette."
Après la compétition à Düsseldorf, une nouvelle équipe d'étudiants se met au travail avec Project March et Quirijns dit également au revoir au costume. L'exosquelette va-t-elle lui manquer ? "Non pas ça. Parce que la combinaison est un prototype et qu'elle est nécessaire pour un développement ultérieur, je peux facilement m'en séparer. De plus, malgré tous les ajouts utiles au quotidien, le March III ne remplace pas encore le fauteuil roulant. Je ne peux pas voyager avec. Il n'est pas possible de monter dans la voiture avec, car la combinaison est très lourde et je ne peux pas la mettre moi-même dans la voiture. Quelqu'un d'autre doit encore m'aider."
Le port d'un exosquelette n'est pas vraiment pratique pour de nombreuses activités quotidiennes. Quand Quirijns prend un café au travail, elle ne peut pas apporter la boisson sur son lieu de travail avec deux béquilles dans les mains. « Je travaille à la Hogeschool Utrecht sur l'Uithof. Je dois régulièrement me rendre dans un autre bâtiment. Avec ce costume, il me faut une demi-heure pour y arriver, alors qu'il me faut cinq minutes en fauteuil roulant. »
Quirijns est optimiste quant à l'avenir des exosquelettes. « C'est pourquoi j'ai voulu y participer également. La technologie s'améliore de plus en plus et les étudiants y travaillent dur. Ils vont me manquer. Ils se porteront volontaires pendant un an pour améliorer cet exosquelette, afin que les personnes atteintes de lésions médullaires deviennent plus indépendantes à l'avenir, et je pense que c'est formidable."
