Présentation
RÉSUMÉ
Des systèmes robotisés ont été développés pour assister les personnes ayant une fragilité à la marche et au lever. Le rôle principal de la commande d’un tel système consiste à détecter l’intention de la personne à travers ses interactions avec lui. Le développement de solutions pour l’assistance des personnes fragiles apporte des contraintes comme équiper le système plutôt que le sujet. Cet article explore les possibilités de monitoring du mouvement humain dans le but de détecter l’intention du mouvement. Certaines propriétés du mouvement sont décrites, car il est utile de les prendre en compte pour assurer un comportement ergonomique. Différentes approches et leurs résultats sont présentés dans un contexte d’expérimentation avec des personnes en ayant réellement le besoin.
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Ludovic SAINT-BAUZEL : Professeur - Institut des systèmes intelligents et de robotique, Sorbonne Université, - CNRS (UMR7222), INSERM (U1150), Paris, France
INTRODUCTION
La robotique d’assistance est un domaine de la robotique qui se distingue des approches classiques, car elle doit gérer les spécificités du mouvement humain, alors que ce dernier est fragile et que son mouvement pathologique est unique. En effet, à la différence des robots conçus pour des situations d’usages génériques, travailler à l’assistance d’une personne présentant des difficultés dans ses mouvements suppose d’intégrer en partie l’expression de la difficulté. Depuis les années 1990, les chercheurs en robotique ont envisagé l’assistance robotisée aux personnes présentant des faiblesses dans leur mouvement qui nécessitent une assistance physique.
L’assistance est un enjeu majeur, car elle suppose d’intégrer une situation spécifique pour un soutien dans des gestes du quotidien qui sont critiques pour l’autonomie des personnes. Que ce soit un mouvement pathologique ou une faiblesse musculaire liée à l’âge, le mouvement évolue et devient unique à chaque personne. Cela suppose que les solutions de commande de robot proposées soient capables de s’adapter au mouvement dans sa particularité. Une conséquence de cette unicité est que les méthodes statistiques « classiques », issues d’une généralisation statistique des observations, sont mises en difficulté. Les méthodes ont donc évolué vers des approches capables d’adaptation pour capter les spécificités de la pathologie.
Ainsi, cet article vise à présenter les différents dispositifs d’assistance à la marche et au lever.
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4. Conclusion
Nous avons présenté un panel de méthodes pour programmer un dispositif robotisé d’assistance à la marche et au lever.
Les méthodes décrites ont été testées dans des conditions réelles avec des personnes ayant des fragilités au lever et/ou à la marche. Nous avons ainsi pu identifier l’importance de la prédiction du mouvement dans la loi de commande pour la marche. De même, nous avons vu que la détection d’intention combinant les forces d’interaction sur les poignées et l’orientation du tronc dans le plan sagittal était la plus fonctionnelle pour assister au lever. Les méthodes pour rendre plus robustes les mesures comme le filtre de Kalman ou la fusion de données sont des pistes pour avoir un système d’assistance robotisé fiable.
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BIBLIOGRAPHIE
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(2) - LACEY (G.) - User Involvement in the design and evaluation of Guido robotic walker. - (J.) Rehabil. Res. Dev., vol. 37, no 6, p. 709-723 (2000).
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(3) - RODRIGUEZ (D.), MATIA (F.), JIMENEZ (A.), GALAN (R.), LACEY (G.) - Guido, the -robotic smart walker for the frail visually -impaired. - First International Congress on -DOmotics, Robotics and Remote Assistance for All, p. 155-169 (2005).
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(5) - RENTSCHLER (A.), SIMPSON (R.), COOPER (R.), BONINGER (M.) - Clinical evaluation of Guido robotic wlaker. - (J.) Rehabil. Res. Dev.,...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
NLopt
Fuzzy Logic Toolbox Matlab
Scikit-learn (RANSAC)
ROS : https://www.ros.org
HAUT DE PAGE
Laboratoires – Bureaux d’études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
Institut des systèmes intelligents et de robotique (ISIR) : https://www.isir.upmc.fr
École d’ingénieur Polytech Sorbonne : https://www.polytech.sorbonne-universite.fr
Sorbonne Université : https://www.sorbonne-universite.fr
Centre national de recherche scientifique (CNRS) : https://www.cnrs.fr
Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm) : https://www.inserm.fr
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