Bibliographie & annexes
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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Dispositifs d’assistance au lever2. Dispositifs de mesure de la marche
Nous donnons dans cet article différentes solutions de commande basée sur le mouvement humain qui permettent de fournir une assistance à la personne par l’intermédiaire d’un déambulateur intelligent. Nous présenterons, dans cette section, des dispositifs de mesure de la marche et des commandes intégrant ces mesures. Nous nous intéresserons ensuite au problème de la détection d’intention et des commandes qui permettent d’exploiter ce type d’information.
2.1 Évaluation de la marche par estimation du pas
Pour déduire le mouvement de marche d’une personne, plusieurs stratégies sont possibles. Tout d’abord, connaître les possibilités liées au mouvement humain est fortement utile. Il y a donc une propriété fréquentielle à identifier. Le mouvement humain a une dynamique limitée : la fréquence de la marche est comprise entre 0,5 et 5 Hz d’après Godfrey et al. . Dans nos expérimentations , nous avons observé des fréquences maximales de 12 Hz. Avoir une limite maximale dans les fréquences propres implique des limites dans les accélérations et le pilotage possible des membres. Ainsi, le système peut être dimensionné en temps...
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Dispositifs de mesure de la marche
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LACEY (G.), Mac NAMARA (S.), DAWSON-HOWE (K.) - Personal adaptative mobility aid for frail and elderly people. - Comp science dept., school of Engineering, Trinity College Dublin, Ireland: (V.O.) Mittal et al. (Eds.): -Assistive Technology and AI, LNAI 1458 pp. 211-220 (1998).
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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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(4) - RENTSCHLER (A.), COOPER (R.), BLASCH (B.), BONINGER (M.) - Intelligent walkes for the elderly: Performance and safety testing of VA-PAMAID robotic walker. - (J.) Rehabil. Res. Dev., vol. 40, no 5, p. 423-432 (2003).
-
(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
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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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