Une entreprise coréenne a récemment fait sensation en présentant des prothèses robotiques et des membres artificiels à 50 bénéficiaires de mérite national. Ces dispositifs d’assistance robotiques jouent un rôle crucial dans le soutien des activités quotidiennes des personnes atteintes de handicaps congénitaux ou ayant subi des accidents malheureux. Malgré leurs avantages, l’obtention de mouvements véritablement naturels reste un défi significatif pour ces dispositifs d’assistance robotiques.
Le professeur Keehoon Kim du département de génie mécanique et de l’école de science et technologie de convergence et le Dr Seoyoung Choi, chercheur au département de génie mécanique de l’Université de science et technologie de Pohang (POSTECH), ont apporté une contribution notable à ce défi.
Ils ont réussi à intégrer un module de rotation du poignet dans une prothèse robotique, permettant des mouvements plus naturels sans contraindre le corps de l’utilisateur.
Les prothèses de main : une nouvelle vie pour les amputés
Les prothèses de main servent de nouvelles mains pour les personnes ayant subi des amputations partielles de la main.
Les prothèses traditionnelles, bien qu’elles soient conçues pour remplacer la zone affectée, ont souvent des limitations dans les capacités de mouvement du poignet. Ce manque de flexibilité empêche les patients de bouger librement leurs poignets, conduisant à l’adoption de comportements compensatoires et à une tension accrue sur le bras et le haut du corps.
Une prothèse innovante pour une mobilité sans restriction
En réponse à ce problème, l’équipe de recherche a développé une prothèse de main innovante adaptée à un patient qui a perdu son pouce et son index dans un accident de voiture. Cette prothèse avancée fonctionne en interprétant les signaux envoyés aux muscles par des capteurs et en déterminant l’intention de mouvement.
Contrairement aux prothèses conventionnelles, elle intègre un module de rotation du poignet, permettant aux patients de profiter d’un mouvement sans restriction de leurs poignets.
Une analyse révélatrice des synergies musculaires
L’équipe de recherche a mené une analyse des synergies musculaires dans le bras et le haut du corps associées à la prothèse nouvellement développée, la prothèse conventionnelle et celles des individus sans prothèses.
En utilisant des signaux électromyographiques*1 et un système de capture de mouvement pour évaluer l’activité musculaire du bras et du haut du corps, les chercheurs ont identifié des différences statistiquement significatives dans les mouvements d’atteinte et de préhension entre les mains prothétiques nouvellement conçues et existantes.
Des résultats prometteurs pour une mobilité naturelle
Les résultats ont révélé qu’avec une prothèse conventionnelle, les mouvements de l’épaule et du haut du corps étaient environ 260% plus élevés que la normale, indiquant une rotation du poignet non naturelle et entraînant une surutilisation des bras et du haut du corps.
En revanche, la prothèse développée par l’équipe de recherche a permis de rétablir les mouvements normaux du haut du corps, permettant des gestes efficaces et naturels sans causer de dommages secondaires au système musculo-squelettique.
Notamment, la main prothétique de l’équipe a montré une amélioration de plus de 30% de la fonction de la main par rapport à une main prothétique traditionnelle.
Un avenir prometteur pour les prothèses robotiques
Le professeur Keehoon Kim, qui a dirigé la recherche, a expliqué : « Il est nécessaire d’adopter une approche intégrée dans le développement de dispositifs d’assistance robotiques, en considérant non seulement le remplacement d’une partie spécifique du corps, mais aussi les composants interconnectés. »
Il a ajouté : « Nous visons à ce que les prothèses robotiques soient à la fois sûres et durables, pour finalement restaurer la vie que les utilisateurs ont pu perdre. »
En synthèse
La recherche menée marque une étape importante dans le développement de prothèses robotiques. Leur travail a permis d’intégrer un module de rotation du poignet dans une prothèse, offrant une mobilité plus naturelle aux utilisateurs. Cette innovation pourrait changer la vie de nombreuses personnes atteintes de handicaps congénitaux ou ayant subi des accidents.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce qu’une prothèse robotique ?
Une prothèse robotique est un type de prothèse qui utilise des technologies robotiques pour améliorer la fonctionnalité et la mobilité. Elle peut être contrôlée par des signaux musculaires ou nerveux de l’utilisateur.
Quelle est l’importance de la rotation du poignet dans une prothèse ?
La rotation du poignet est essentielle pour effectuer de nombreuses tâches quotidiennes. L’absence de cette fonction dans les prothèses traditionnelles peut entraîner une surutilisation des bras et du haut du corps, ce qui peut causer des dommages secondaires.
Quels sont les avantages de la prothèse développée par l’équipe de recherche ?
La prothèse développée par l’équipe de recherche permet une rotation naturelle du poignet, réduisant ainsi la surutilisation des bras et du haut du corps. Elle a également montré une amélioration de plus de 30% de la fonction de la main par rapport à une main prothétique traditionnelle.
Quels sont les défis restants dans le développement de prothèses robotiques ?
Malgré les progrès réalisés, il reste encore des défis à relever, notamment en ce qui concerne l’amélioration de la fonctionnalité, la réduction des coûts et l’accessibilité pour tous ceux qui en ont besoin.
Qui a financé cette recherche ?
Cette recherche a été financée par le programme de recherche STEAM du ministère de la Science et des TIC : Interface nerveuse bionique pour le partage d’informations sensori-motrices de plusieurs utilisateurs dans le métavers.
Références
La recherche a été sponsorisée par le programme de recherche STEAM du ministère de la Science et des TIC : Interface nerveuse bionique pour le partage d’informations sensori-motrices de plusieurs utilisateurs dans le métavers.
