Exosquelette (motorisé)

Un exosquelette motorisé ou combinaison robotique est un dispositif mécanique mobile autonome utilisant une source d'énergie embarquée, que revêt un individu, à la manière d'un vêtement ou d'une prothèse externe (ou d'une orthèse), pour lui permettre de démultiplier ses capacités physiques et éventuellement de le protéger de son environnement.

Les exosquelettes motorisés sont souvent encore au stade du développement ou du test et leurs applications prévues couvrent notamment le domaine militaire et l'aide aux handicapés moteurs. Certains travaux concernent également des applications professionnelles (manipulation de charges lourdes) ou des applications pratiques de la vie courante (aide aux personnes âgées). Dans le domaine médical on utilise le terme de cyberthèse pour désigner les exosquelettes motorisés qui permettent la rééducation motrice ou la physiothérapie à l'aide de stimulation neuromusculaire.


Les objectifs

L'exosquelette motorisé est fortement lié à la cybernétique, dont il peut être une des technologies représentative du concept. C'est une biotechnologie, au sens que son objectif est l'optimisation des caractéristiques d'un organisme vivant. Que cette optimisation soit réparatrice (dans le cadre, par exemple, d'un accident ayant entraîné une paralysie) ou amélioratrice (dans l'optique de l'optimisation d'un individu « sain »).

Dans un cadre réparateur

le but dans ce cadre est multiple :

* Restaurer les fonctions motrices d'origine de l'utilisateur, ou le maximum de celles ci.
* Restaurer les fonctions de perception de l'utilisateur, ou le maximum de celles ci.
* Assurer le contrôle de l'ensemble du dispositif par des moyens simples et immédiatement utilisables.

L'exosquelette se différencie de la prothèse par le fait que, contrairement à elle, il n'est pas invasif et peut être retiré sans chirurgie, installé sans connaissance en médecine par l'utilisateur lui même, sans conditions sanitaires spécifiques à respecter.

Dans un cadre améliorateur

Ce cadre est celui qui propose le plus d'opportunités en terme d'applications. En effet, dans le cadre réparateur, le but est de faire passer un individu ayant un handicap au niveau d'un individu « normal ». Ce qui signifie que l'amélioration est limité à la moyenne et qu'aller au delà n'est pas absolument nécessaire.

Le but de l'amélioration est de faire d'un individu « normal » un être disposant de caractéristiques qu'il ne pourrait avoir sans l'exosquelette. Dans cette optique, l'individu est traîté par les ingénieurs comme s'il était victime d'un handicap, sauf que contraîrement à la voie réparatrice, il ne s'agit pas là de « mettre à niveau » mais clairement d'améliorer.

Ces améliorations concernent :

* Force musculaire.
* Vitesse de mouvements et de réaction.
* Résistance aux effets mécaniques.
* Perceptions dites « classiques » : acoustique, optique, haptique, gustative, olfactive.
* Aide à la décision en situation réelle : ordinateur de visée, aide au travail de précision, réalité augmentée, etc.
* Intégration des outils de communications.
* Outils de travail : découpe, soudage, perforation, etc.
* Contrôle d'outils à distance : robotique, véhicule, etc.
* Perceptions « spécialisées » : Doppler, infrarouge, ultraviolet, détection chimique, détection bactériologique, etc.
* Protections aux environnements spéciaux : vide spatial, très haute pression, hautes températures, basses températures, fort niveau d'acidité ou environnement alcalin, chocs électriques, champs magnétiques, etc.
* Protection NBC (Nucléaire-Bactériologique-Chimique).
* Premiers secours sur l'utilisateur : intervention en cas d'hypertension, d'hypotension, de défibrillation, etc.
* Détection de menaces et gestion : radar, sonar, détecteur de mouvement, etc.
* Gestions de périphériques par l'intermédiaire de l'exosquelette : domotique, luminaires, etc.
* Fonctionnalités annexes : vol, nage à grande vitesse, etc.

Il existe évidement d'autres améliorations applicables, celle ci sont néanmoins les plus représentatives des objectifs à court et moyen terme.

Les applications possibles

L'exosquelette n'est pas réduit à ses seules applications militaires et médicales, bien que celles ci en soient les plus souvent médiatisées.

Un exosquelette peut être utilisé dans tous domaines où la performance physique et/ou opérationnelle d'un individu est primordiale à la réussite d'un objectif. Il faut savoir qu'un exosquelette n'a pas les mêmes limites qu'une combinaison de protection classique : L'équipement transporté dépend uniquement de son intégration à la combinaison et à son interface, par nature, le poids n'a qu'une importance secondaire pour un dispositif dont le but premier est l'augmentation de la force.

Les champs d'applications possibles sont les suivant :

Pour la police et les services d'ordre

Dans le cadre policier il servirait à réduire le risque encouru par un agent des forces de l'ordre (blindage, vitesse, force, perceptions accrues), tout en limitant les risques de dommages collatéraux. Un agent d'intervention équipé d'un tel dispositif serait en mesure d'obtenir les résultats d'un collègue non équipé avec une fatigue moindre, une plus grande rapidité mais aussi de parvenir à résister à la plupart des assauts.

Enfin, les capacités de perceptions, couplé à un ordinateur d'analyse d'images peuvent permettre à terme de reconnaître les armes dans une foule, les explosifs, ainsi que la plupart des dangers contre lesquels sont habituellement confrontés les forces de l'ordre dans leurs opérations.

Pour les pompiers et les soldats du feu

Il est souvent oublié que les pompiers ou les soldats du feu courent au moins autant de risques en interventions que les services de polices, néanmoins, leurs demandes ne sont pas les mêmes. Dans ce cadre, l'exosquelette servirait à améliorer la force physique, la vitesse de l'individu, ses capacités de réactions. Ajouté à cela une défense accru contre les hautes températures et un ordinateur de gestion de crise.

Les principaux avantages d'un exosquelette sont cités ci-dessous :

* Un soldat du feu pourrait détecter les fuites de gaz par simple entrée dans une pièce, mais aussi les contaminations bactériologiques et chimiques.
* L'augmentation de la force facilite l'élimination des obstacles et la récupérations des victimes inconscientes, mais aussi le transport d'oxygène ou d'eau en plus grande quantité.
* Par nature, un exosquelette peut être conçu spécifiquement pour transporter des lances à incendie d'une puissance et d'une efficacité qui les rendrait inutilisables pour un humain.
* Il peut être aussi équipé de tout élement simplifiant la recherche et la détection de victimes, mais aussi l'excavation, en cas d'effondrement, le travail en environnement très hostile (centrale nucléaire, guerre civile, attaque terroriste).

Les potentialités concernent également la plupart des autres opérations auquel un soldat du feu peut être confronté dans son travail.

Dans le bâtiment

Le domaine du bâtiment est sérieusement envisagé dans les applications possible de l'exosquelette robotisé, principalement grâce à l'augmentation de la force et de la précision, indispensable sur un chantier, et souvent dans des conditions rendant complexe l'emploi d'une machine plus volumineuse. Ainsi, le travail sur gros oeuvre, en tunnel, la réparation de sites contaminés, mais aussi l'usage d'outils complexes en situation inconfortable (faible luminosité, basse ou haute pression, environnement à risque). Sont autant d'outils qui sont applicables immédiatement dans le domaine du bâtiment.

Dans le sport

Un exosquelette dispose de l'avantage non négligeable d'offrir une grande force à l'utilisateur, permettant ainsi le transport d'un blindage qui normalement entraverait gravement les mouvements. Ce blindage et cette force peuvent avoir une application non-conventionnelle dans le domaine du sport. Les arts martiaux les plus dangereux deviendrait immédiatement sans risque en compétition, même en cas d'accident. Certains sport pourrait émerger avec l'appui d'une « invulnérabilité presque parfaite ». Mais surtout car un exosquelette est une machine, et comme toutes les machines, il peut être soumis au tuning et être sujet à de nombreuses modifications esthétiques qui pourrait en faire un objet courant dans de nombreux domaines.

Ce côté esthétique pourrait rendre cet outil très utile dans les exhibitions sportives, culturelles et la plupart des arts où la représentation est importante (cinéma, théâtre, etc).

Pour le grand public

L'exosquelette est un outil qui peut avoir vocation à être utilisé par un public plus large. Sans forcément avoir la force des modèles militaires et professionnels, il est parfaitement envisageable de voir arriver un jour des modèles grand public. Ils serviraient alors à :

* Faciliter l'usage et l'utilisation de charges lourdes.
* Faciliter le travail manuel.
* Réduire le risque de certains travaux domestiques.
* Peut servir d'interface homme-machine, et donc d'ordinateur.
* Faciliter l'utilisation de certains programmes informatique basé sur la réalité augmenté.
* Faciliter aussi le contrôle de la domotique et permet l'utilisation d'applications de type « réalité virtuelle ».

Enfin, dans un domaine beaucoup plus hypothétique et théorique :

* En cas de réduction de taille et de coût significative, l'intégration d'un dispositif de vol personnel est envisageable sur un exosquelette. Celui ci deviendrait alors un véhicule individuel à part entière.

Bien qu'encore souvent grandement théorique, l'application grand public de l'exosquelette robotisé reste envisageable, par le fait qu'il augmente grandement les facultés d'un client (force, endurance, vitesse), ses perceptions (vision, ouïe) mais aussi ses capacités à contrôler et à transporter un ordinateur puissant sur lui (interface homme-machine). Enfin, le dernier point est qu'en tant que machine, il peut être personnalisé, ce qui est un argument de vente acceptable. Cumulés, ces arguments pourraient un jour trouver un public hors du domaine d'application envisagé actuellement.

Développements actuels

XOS

La DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) est un des premiers organismes a avoir travaillé sur les exosquelettes motorisés. Il s'agissait de pouvoir faciliter le travail des militaires sur les zones de combat. Les premiers prototypes réalisés utilisaient généralement une source d'énergie externe et un défi important consistait à pouvoir embarquer cette source d'énergie afin de rendre autonome le dispositif. En 2000, la DARPA a mis en concurrence seize sociétés afin de sélectionner un exosquelette à tester en 2008. Le projet retenu est celui mis au point par la société Sarcos qui a depuis été achetée par Raytheon. Le premier prototype de Sarcos est appelé XOS[1].

HAL

La société japonaise Cyberdine, une spin-off de l’université de Tsukuba, a développé un exosquelette motorisé destiné à aider les personnes ayant des difficultés à se mouvoir (personnes âgées ou handicapés moteurs), dénommé HAL (Hybrid Assistive Limb). Le modèle HAL-5 est prêt à être commercialisé en 2008 sous la marque Robot Suit HAL[2].

Probex

En France, la société Wotan Systems a été créée en 2004 pour développer des exosquelettes de compensation du handicap. Ses premiers projets concernent des exosquelettes de membres supérieurs dénommés Probex.

ReWalk

la société israëlienne Argo Medical Technologies a développé un exosquelette motorisé léger, nommé ReWalk, dont le but est de permettre aux paraplégiques de marcher. ReWalk possède des attelles articulées qui viennent s'attacher sur les membres inférieurs de l'utilisateur et un sac dorsal qui contient le système de contrôle. Un capteur est placé sur le torse de l'utilisateur, il détecte l’angle du torse et pilote les jambes vers l'avant ou l'arrière afin de maintenir l’équilibre du corps.

Source:
Wikipedia

J'a vu à la télévsion que les Japonais en construisent déjà !

Je sais pas si vous avez vous celui de l'armée américaine, c'est encore un prototype mais honnêtement ça peut mener quelque part. A condition aussi qu'on ne croient pas que les machine remplaceront intégralement l'homme

Deux possibilités à première vue : aider les handicapés et les manutentionnaires.

Pour les handicapés çà serai une révolution
Jai looké une video de ce genre de squelette et ca prend de la place, alors dans une maison ca serai sans doute trop gros ..