Robotique et IA physique
Les chercheurs développent des exosquelettes robotiques autonoms
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Les chercheurs en robotique de l’Université de Waterloo travaillent sur l’un des prochains grands développements dans le domaine de la robotique : des exosquelettes robotiques autonomes. La nouvelle technologie, qui comprend des jambes prothétiques, peut penser et se déplacer par elle-même grâce à l’utilisation de l’intelligence artificielle (IA).
Les systèmes récemment développés reposent sur une combinaison d’IA et de vision par ordinateur pour imiter la façon dont les gens marchent en observant leur environnement et en ajustant les mouvements.
La recherche a été publiée dans la revue IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics. Il s’agissait d’une partie d’une série plus longue de documents de recherche, et il est intitulé « Simulation de la biomécanique de la position debout-assise pour les exosquelettes et les prothèses robotiques avec régénération d’énergie ».
Brokoslaw Lashowski est un candidat au doctorat en conception de systèmes. Elle dirige actuellement le projet de recherche ExoNet à l’université.
« Nous donnons aux exosquelettes robotiques une vision pour qu’ils puissent se contrôler eux-mêmes », a déclaré Laschowski.
Bien qu’il existe déjà des jambes d’exosquelettes contrôlées par des moteurs, elles ne sont pas idéales étant donné le contrôle manuel requis par les utilisateurs via des applications de smartphone ou des joysticks.
« Cela peut être inconvenant et exiger beaucoup de concentration », a déclaré Laschowski. « Chaque fois que vous voulez effectuer une nouvelle activité locomotrice, vous devez vous arrêter, sortir votre smartphone et sélectionner le mode souhaité. »
IA et caméras portables
Afin d’améliorer ce système et de surmonter certaines de ces limitations, l’équipe de recherche a équipé des exosquelettes d’utilisateurs et a utilisé des caméras portables. Ils ont également optimisé les logiciels d’ordinateur IA pour que la vidéo puisse être traitée de manière efficace et précise, en reconnaissant des obstacles tels que les escaliers, les portes et divers autres aspects de l’environnement.
L’équipe de recherche va maintenant envoyer des instructions aux moteurs, permettant aux exosquelettes robotiques de devenir encore plus impressionnants. Une fois cela réalisé, ils pourront monter des escaliers et éviter divers obstacles. De plus, ils pourront analyser le mouvement actuel de l’utilisateur, ainsi que le terrain à venir, afin de prendre des mesures appropriées.
Laschowski est supervisée par John McPhee, professeur d’ingénierie et titulaire de la chaire de recherche du Canada en dynamique des systèmes biomécaniques.
« Notre approche de contrôle ne nécessiterait pas nécessairement la pensée humaine », a déclaré Laschowski. « Semblable aux voitures autonomes qui se conduisent elles-mêmes, nous concevons des exosquelettes et des jambes prothétiques autonomes qui marchent pour elles-mêmes. »
Un autre objectif de l’équipe de recherche est d’améliorer l’efficacité énergétique des moteurs pour les squelettes robotiques en utilisant des batteries auto-alimentées par le mouvement humain.
Amélioration des exosquelettes
Le nouveau travail de l’équipe de recherche prend vraiment le développement des exosquelettes à l’étape suivante. Au cours des dernières années, il y a eu divers progrès dans le domaine. Par exemple, Honda a annoncé en 2019 qu’ils développaient des exosquelettes pour augmenter la force humaine. En même temps, des exosquelettes étaient utilisés au Japon pour aider les gens à continuer à travailler alors qu’ils vieillissent.
Cependant, les squelettes robotiques autonomes sont beaucoup plus difficiles à réaliser, ce qui rend cette nouvelle avancée si excitante et précieuse.
