EXOSQUELETTE

                          HISTOIRE DES EXOSQUELETTES

Un exosquelette ( par opposition à endosquelette ) est un squelette qui n'appartient pas à l'organisme d'origine mais auquel il est rattaché. Cette caractéristique concerne notamment les animaux mais en particulier les insectes, les crustacés... Dans le langage courant, le terme "exosquelette" est plus connu sous le mot "carapace" mais ce terme existe aussi dans le vocabulaire des architectes. Un exosquelette motorisé, est une armature solide qui se place par-dessus un être vivant. Elle se compose de parties fixes et de parties amovibles qui imitent nos bras et nos jambes. Les exosquelettes actuels ont pour but d’aider un être humain à effectuer un mouvement.

Dès le 7ème siècle avant J.C, la première forme d’exosquelette apparaît en Chine (les échasses), puis au 14ème siècle, en Europe médiévale, des premières armures articulées sont fabriquées. En 1964, l’Américain Emery Kultsar dépose un brevet d’exosquelette motorisé, ensuite dans les années 1960, avec l’ingénieur américain Ralph Mosher, un exosquelette appelé Hardiman est développé. La combinaison mécanique pouvait lui permettre de soulever une charge extrêmement lourde, jusqu’à 680 kgs. L’engin pesait dans les trois quarts de tonne, et toutes tentatives pour faire fonctionner ses jambes ont abouti à un échec. Un seul de ses bras fut finalement utilisé dans les années 1970. C’est dans les années 2000 que les projets de fabrication d’exosquelettes ont vraiment vu le jour grâce au lancement du programme de recherche : Exoskeletons for Human Performance Augmentation, c’est ainsi qu’une série d’exosquelettes sont apparus comme :



UNE SOLUTION MÉDICALE


HAL

On utilise des détecteurs que l'on met sur la peau et ceux-ci interprètent les impulsions électriques que le cerveau envoie aux muscles pour reproduire les mouvements.


Lien vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=Cndfo4W73J8


REWALK

Destiné aux paraplégiques car l'usage des béquilles est obligatoire.


Lien vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=13PYH4yfUVI


eLEGS

Le contrôle se fait par l'intermédiaire de la force et de détecteurs de mouvements. Ces détecteurs enregistrent ces gestes pour ensuite les reproduire.


Lien vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=WcM0ruq28dc


REX


Tout le contrôle se fait uniquement par joystick.

EMY


Le contrôle se fait par la pensée avec un implant posé dans le cerveau.


Lien vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=rOLGNCNP56Y


MAIS C'EST AUSSI MILITAIRE

TALOS

Exosquelette de l'armée U.S. 

RÉSUMÉ TECHNOLOGIQUE DES DIFFÉRENTES MACHINES


Pour HAL, il s’agit d’interpréter les signaux (à la surface de la peau) que le cerveau envoie aux muscles pour reproduire les mouvements au niveau des articulations. En utilisant des détecteurs attachés à la peau de leur porteur pour lire les impulsions électriques des nerfs, s’il n’y a aucun signal, HAL a également un système de contrôle robotique autonome qui donne à l’exosquelette des mouvements semblables à ceux des humains. HAL aide à la mobilité ou au port de charges lourdes, en revanche il ne peut rien pour ceux qui souffrent d’une incapacité totale. Sa batterie fonctionne pendant 5 heures en cas d’activité normale, il peut se lever d’une chaise, marcher, monter et descendre des escaliers. Mais des béquilles sont nécessaires pour marcher avec cet exosquelette.


Pour Rewalk, le contrôle se base sur des détecteurs de mouvements pour déclencher et maintenir la démarche et d’autres modes de fonctionnements comme monter des escaliers et passer de la position assise à la position debout. La batterie et l’ordinateur de bord reliés aux détecteurs de mouvements sont placés dans un sac à dos. Les boutons sur la télécommande permettent à l’utilisateur de sélectionner diverses configurations pour le programme, et de choisir le type de mouvements : marcher, déambuler dans les escaliers, s’asseoir ou se lever… Sa batterie dure jusqu’à 8h/ jour en cas d’utilisation continue, elle se recharge en une nuit. Mais comme pour HAL des béquilles sont obligatoires pour pouvoir se déplacer, il faut également des membres supérieurs en bonne santé, ainsi que la capacité de se tenir debout (squelette et système cardio-vasculaire sains).

Pour eLEGS, le contrôle s'effectue par l'intermédiaire de la force et de détecteurs de mouvements. Il utilise une interface homme-machine basée sur la gestuelle en utilisant des détecteurs, qui observent les gestes que vous faites pour déterminer vos intentions, puis agir en conséquences. Afin que l'exosquelette fonctionne naturellement et réponde à votre apport, un ordinateur en temps réel s'appuie sur les détecteurs et les appareils d'apport pour orchestrer chaque aspect d'une avancée unique. Sa batterie dure plus de 6heures , des béquilles sont nécessaires pour marcher en ligne droite, se lever quand on est assis, se tenir debout et s'asseoir, se déplacer avec eLEGS. Toutes les personnes qui peuvent se transférer à partir d'un fauteuil roulant vers une chaise et qui mesurent entre 1,58m et 1 ,95m et qui pèsent 100kgs au maximum, peuvent utiliser cet exosquelette.


Contrairement aux trois autres exosquelettes cités auparavant, Rex est contrôlé par un joystick, et non par des détecteurs. Cela signifie qu’aucun mouvement ou qu’aucune fonction nerveuse n’est nécessaire pour faire fonctionner l’exosquelette. Sa batterie dure 2heures, des béquilles ne sont pas nécessaires pour se tenir debout, marcher, se déplacer sur le côté, se retourner, monter et descendre des escaliers… Toutes les personnes qui peuvent se transférer et utiliser un joystick peuvent l’utiliser mais ils doivent mesurer entre 1,46 et 1,95m et peser moins de 100kgs et avoir un tour de hanche de 38cm.


 

 Pour EMY, le contrôle de l’exosquelette se fera par la pensée avec un implant posé sur la base du cerveau mais l’opération n’est pas bénigne. Néanmoins cette dernière est relativement courante en neurochirurgie. L’exosquelette comporte 20 moteurs, un pour chaque articulation robotisée. Il y en a 3 par poignet (rotation, mouvement latéral, mouvement d’avant en arrière), 1 par coude et 3 par épaules. L’articulation des bras permet tous les mouvements naturels de corps humain. La partie inférieure est moins développée pour le moment : 1 par cheville, 1 par genou, 1 pour chaque hanche. Avec ça on peut marcher en ligne droite, bouger les bras et attraper des objets. La prochaine version inclura les articulations manquantes pour tourner les jambes. Mais cette version n’est pas tout à fait encore au point.


Mes sources :

http://tpe-exosquelettes-handicap.e-monsite.com/pages/les-exosquelettes.html

http://www.telerama.fr/techno/corpsmachine/exosquelette/

http://www.surplus-militaire.com/talos-armure-exosquelette-revolutionnaire-developpee-larmee-americaine/

http://jlduret.blog.sfr.fr/2016/06/talos-l-exosquelette-de-l-armee-u-s-une-armure-connectee.html









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1ère veille

by vidinicpauline

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Public - 11/14/16, 11:23 AM