S'asseoir, se mettre debout, accroupi, à genoux, marcher, monter les escaliers. Ces experts américains, du département de génie électrique de l'Université de l'Arizona, ont mis au point les jambes robotisées les plus précisément représentatives du mouvement musculaire et de la rétroaction sensorielle dans la marche humaine. Des jambes qui pourraient aider à mieux comprendre comment les bébés apprennent à marcher et contribuer à améliorer le traitement des traumatismes de la moelle épinière. Un pas de plus vers un dispositif efficace qu'une personne handicapée pourrait un jour utiliser.
Plusieurs ingénieurs ont travaillé au développement de ce robot qui marche de la façon la plus proche possible des humains. Le robot est un modèle simplifié de jambes, qui comprend 3 articulations (hanche, genou et cheville) et 9 muscles matérialisés par des sangles en kevlar et activé par un générateur central qui intègre un système de messagerie informatique qui imite au mieux le système nerveux central, ses signaux aux muscles et ses réflexes. Chaque sangle comprend un capteur lié au générateur central, qui mesure la quantité de tension ou de charge produite. D'autres capteurs fournissent les infos rétroactives sur l'environnement extérieur. Les données enregistrées de ces capteurs sont conservées pour pouvoir les comparer ensuite à la façon dont les gens marchent.
Un générateur de signaux nourri par plusieurs sources : Les chercheurs expliquent que, dans la région lombaire de la moelle épinière, le générateur central produit des signaux rythmiques qui interagissent avec la biomécanique du corps pour générer le cycle de la marche. Ce générateur s'appuie sur les informations de plusieurs sources, dont les sensations des pieds, les nerfs liés à l'étirement musculaire et à la pression dans les jambes et les nerfs qui détectent la position des articulations de la hanche.
Le développement de jambes robotisées ? Alors que la marche repose sur une interaction complexe de muscles, de nerfs, du sens l'équilibre et de la coordination ce dispositif pourrait ouvrir la voie au développement de jambes robotiques. Car les chercheurs ont démontré qu'ils étaient capables de faire marcher le robot normalement. Et même lorsque les chercheurs ont ajouté un poids à la cheville droite du robot, le générateur central est parvenu à stabiliser l'allure. En comparant leurs résultats à ceux de deux participants humains, les chercheurs constatent que les mouvements sont comparables avec des angles communs signalés par les capteurs du robot. En fin de compte, ils sont parvenus à un modèle physique neurorobotic du bas du corps humain.
Cette avancée n'est pas sans précédent. Une société japonaise spécialisée en robotique, Tmsuk, développe depuis plusieurs années des robots bipèdes capables de monter et descendre des escaliers dans l'objectif de pouvoir proposer des jambes robotisées.
Source: Journal of Neural Engineering. Published 5 juillet 2012 doi:10.1088/1741-2560/9/4/046011 A physical model of sensorimotor interactions during locomotion.
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