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Cybathlon : un événement fort en défis robotiques

  • Cybathlon, robotique, exosquelette

Les personnes paralysées peuvent réapprendre à marcher à l'aide d'exosquelettes électromécaniques. Cependant, ce n'est pas facile. Beaucoup d'ingénierie et un entraînement intensif sont nécessaires.

Est-ce que l'humain contrôle la machine, ou est-ce que la machine contrôle l'humain ? Cette vieille question revient invariablement à l'esprit quand on pense aux exosquelettes, c'est-à-dire aux systèmes d'aide électromécaniques qui permettent aux personnes paralysées de remarcher. Pour Silvia Rohner, chef de projet de l'équipe Varileg Enhanced, la réponse est claire : "Le bon fonctionnement d'un exosquelette dans la pratique dépend avant tout du pilote". Une personne paralysée doit s'habituer au support robotique et apprendre à l'utiliser pour obtenir le meilleur effet. "Certaines personnes comptent plus sur la force, d'autres sur la technique. Dans tous les cas, cela demande beaucoup d'entraînement." En mai 2020, nous verrons quelle est la meilleure approche lorsque des pilotes du monde entier, utilisant différents systèmes d'exosquelette, s'affronteront sur une course d'obstacles lors du Cybathlon en Suisse.

L’équipe Varileg Enhanced participe au Cybathlon et s'est fixée comme objectif de maîtriser tous les obstacles du parcours. « Nous voulons que notre pilote réussisse dans la compétition » ajoute Silvia Rohner.

 

Le système robotique à l’épreuve

Lors du premier Cybathlon en 2016, Varileg de l'ETH Zurich était déjà participant mais le projet a beaucoup évolué. L'exosquelette actuel a été développé à partir de zéro, de l’été 2018 à l’été 2019. Depuis, une équipe mixte de l'ETH Zurich et de la Haute école spécialisée HSR Rapperswil travaille à l’aboutissement du système robotique. L'objectif : être prêt à temps pour le Cybathlon. "Il y a encore beaucoup de potentiel", déclare Silvia Rohner. La mécanique est excellente, mais le logiciel doit être placé dans une architecture à l'épreuve du temps. La commande de l'actionneur doit également être améliorée. L'équipe veut finaliser ces changements avant la fin de l'hiver afin que les pilotes puissent commencer à s'entraîner. L'un d'eux, Thomas Krieg, est un ancien bobeur et a une forte ambition sportive. Il confie avoir fait de grands progrès depuis ses premières tentatives de marche avec l'exosquelette : "Je m'améliore de plus en plus dans le maniement de la machine, et je suis confiant sur le fait que nous puissions maîtriser les défis du cybathlon." L'obstacle le plus difficile sera probablement le plan incliné. En effet, son exosquelette n'a pas le degré de liberté supplémentaire dans l'articulation de la hanche, de sorte que tout le poids sera sur les béquilles et les bras de Thomas.

 

L’importance d’une motorisation puissante

Afin d'économiser du poids et de garder le système simple, les techniciens ont limité le Varileg Enhanced à deux degrés de liberté. Il y a deux moteurs plats brushless de maxon de chaque côté pour déplacer les hanches et les genoux. Pour que l'exosquelette soit le plus étroit possible au niveau des hanches, le moteur et le réducteur ont été montés en parallèle, reliés par une courroie trapézoïdale. Au niveau des genoux, le réducteur est installé directement sur le moteur. Avec une puissance allant jusqu'à 600 W, les moteurs de la Varileg Enhanced sont deux fois plus puissants que ceux du modèle précédent. Cette puissance est nécessaire, déclare Silvia Rohner. "Lorsque l'on monte des escaliers, de très grandes forces sont générées. Nous n'avons pas beaucoup de réserves."

 

maxon soutient le Cybathlon

Les 2 et 3 mai 2020, la deuxième édition du Cybathlon aura lieu à Zurich. Une fois de plus, les personnes handicapées physiques s'affronteront sur des parcours d'obstacles - soutenus par des systèmes d'assistance technique ultramodernes. Les équipes et leurs pilotes seront mis à l’épreuve dans six disciplines : course d'interface cerveau-ordinateur (BCI), course de vélo à stimulation électrique fonctionnelle (FES), course de prothèses de bras motorisées, course de prothèses de jambe motorisées, course d'exosquelette motorisé et course de fauteuil roulant motorisé.

maxon soutient l'événement en tant que partenaire présentateur et sera sur place. Le spécialiste de la motorisation soutiendra les équipes participantes, notamment avec des conseils techniques. Plus d'informations sur le site cybathlon.com