logo Essonne

Des robots au service du handicap

Ils explorent la planète Mars, déminent les champs de bataille ou sondent les profondeurs abyssales... Désormais, les robots aident aussi les personnes handicapées ou âgées : c'est le domaine novateur de la robotique d'assistance, dans lequel s'impliquent deux laboratoires de l'Essonne. Leur objectif : offrir une nouvelle autonomie aux personnes dépendantes.

Portrait d’Olivier MeulleOlivier Meulle est un technicien handicapé de l’INT. Son fauteuil roulant est équipé du bras articulé Manus sur lequel travaille l’équipe de l’Handicom Lab, dirigée par Mounir Mokhtari.
© Olivier Meulle/Handicom

Prendre un verre d’eau et le porter à ses lèvres, insérer un CD dans un lecteur, appuyer sur l’interrupteur pour allumer la lumière : ces gestes simples, si simples que nous les enchaînons à longueur de journée sans même y prêter attention, sont parfois de véritables défis pour les personnes handicapées. Impossible, lorsque l’on est en fauteuil roulant ou privé de la vue, d’organiser son quotidien sans l’aide des autres… À moins qu’un robot, en remplaçant autant que faire se peut la déficience fonctionnelle, n’offre aux personnes dépendantes une nouvelle autonomie : c’est là toute la philosophie de la robotique d’assistance, une jeune science qui compte encore peu de chercheurs à son service, mais est déjà promise à un bel avenir.

Robot autonome capable de se déplacer pour saisir des objets, prothèse robotisée se substituant à une main humaine, robot de rééducation pour faciliter les mouvements,… les robots d’assistance aux personnes dépendantes n’auront bientôt plus rien à envier au célèbre R2D2 de Star Wars… Les projets et les avancées sont tels dans ce domaine que la réalité pourrait rapidement dépasser la (science-)fiction. La firme Toyota dévoilait l’an dernier un robot bipède capable de porter les personnes handicapées pour les aider à franchir des obstacles ou monter des escaliers. Dans le même temps, des chercheurs japonais présentaient HAL, sorte de “costume robotisé”, intégrant ordinateur, batteries et capteurs en tout genre pour permettre aux personnes handicapées qui l’endossent de se déplacer, voire de porter des charges lourdes : ce sont les influx nerveux envoyés par le cerveau aux muscles qui permettent de le commander !

À Aïchi, au Japon, lors de l’exposition internationale 2005 où il s’exhibait en septembre dernier, HAL côtoyait plus de soixante autres congénères robotisés, dont une dizaine dédiés aux soins et à l’assistance. Bien sûr, le Japon fait figure de pilote dans le domaine ; mais les recherches progressent partout dans le monde et chacun de ces prototypes témoigne des efforts aujourd’hui entrepris par les chercheurs. En France, une poignée de laboratoires seulement ont investi le secteur de la robotique d’assistance : deux d’entre eux sont implantés en Essonne, l’Handicom Lab de TELECOM & Management SudParis (ex Institut national des télécommunications - INT)
et le laboratoire IBISC, Laboratoire d’Informatique, de Biologie Intégrative et des Systèmes Complexes de l’Université d’Evry ; ils poursuivent depuis dix ans des travaux sur les bras robotisés.

01.Retrouver l'autonomie grâce à des robots

Un robot comme prolongement du bras humain” : c’est en ces termes que Mounir Mokthari, enseignant chercheur à TELECOM & Management SudParis, décrit volontiers le projet Manus qu’il mène avec son laboratoire, le Handicom Lab. “Le bras articulé s’installe sur le fauteuil roulant de la personne handicapée, qui va alors pouvoir guider le robot et saisir des objets grâce à la pince disposée à son extrémité”, explique le chercheur. Si la mécanique du bras a été mise au point par Exact Dynamics, une société néerlandaise, c’est la conception et la programmation du boîtier de commandes du robot, “l’interface homme/machine”, qui mobilise les scientifiques du laboratoire. Comment décomposer les séquences d’actions pour minimiser les appuis de la personne handicapée sur le boîtier ? Quels mouvements élémentaires faut-il pré-programmer pour simplifier les gestes quotidiens ? Comment améliorer la prise d’objets fins ou lisses ?..., constituent autant de pistes de travail pour l’équipe d’une douzaine de personnes impliquées dans le projet depuis dix ans.

La complexité des développements informatiques réside dans le fait que le robot ne connaît pas à l’avance l’environnement dans lequel il va évoluer : embarqué sur le fauteuil roulant, il doit s’adapter aux besoins de la personne handicapée dans la rue, chez elle, n’importe où, et effectuer tous types d’actions, qu’il s’agisse de tenir une fourchette ou de ramasser un livre par terre”, poursuit Mounir Mokthari. Assistant personnel PDAL’assistant personnel (PDA) pourrait remplacer bientôt le boîtier de commande qui est actuellement numérique. Il permettrait de pré-programmer des mouvements très fréquents et de communiquer avec l’environnement du robot.
© DR
Séquencer les mouvements du robot et les modéliser en langage informatique n’est pas tout : il faut aussi penser en terme d’ergonomie. À l’heure actuelle, l’interface homme-machine qui pilote le robot est un petit pavé numérique : les chercheurs travaillent désormais sur l’idée d’un assistant personnel (PDA) avec écran couleur pour remplacer le boîtier de commandes. Non seulement la prise en main du robot serait plus simple et plus conviviale, mais il serait possible de pré-programmer des mouvements très fréquents (prendre un verre par exemple), et de communiquer avec l’environnement du robot. “Non seulement certains PDA intègrent un téléphone, mais tous sont désormais équipés de liaisons radio (Wifi ou Bluetooth) ou infrarouge : on peut donc mettre en place des commandes à distance vers les lumières, la télévision, l’ouverture des portes, etc.”.

Pour réaliser des gestes à distance, justement, les chercheurs du laboratoire d’Informatique, de Biologie Intégrative et des Systèmes Complexes (IBISC) de l’Université d’Evry, à quelques pas de TELECOM & Management SudParis, ont eux donné naissance à ARPH, un robot autonome d’assistance aux personnes handicapées. Équipé lui aussi du bras développé par Exact Dynamics, ce petit robot cylindrique monté sur trois roues dispose d’une caméra, de capteurs à ultrasons et embarque toute son intelligence dans le PC qu’il renferme : ARPH est ainsi capable de se repérer seul dans son environnement, de s’y déplacer en évitant les obstacles, de reconnaître certains objets et de les saisir. “Il ne s’agit pas de faire à la place de la personne handicapée mais de l’aider à compenser une déficience fonctionnelle”, précise tout de suite Etienne Colle, directeur du laboratoire IBISC, impliqué dans ces recherches depuis leurs débuts, en 1995. Le robot communique donc avec son pilote par le biais d’ondes radio hautes fréquences : la personne handicapée dispose devant elle d’un écran lui indiquant ce que voit le robot, où il se trouve, et de commandes lui permettant de le guider, tout en laissant ou non certains degrés de liberté à ARPH (pour éviter les obstacles notamment). “Il nous faut trouver le bon mode de coopération homme-machine”, explique Etienne Colle. “Le robot s’inspire du comportement humain, par exemple en analysant son environnement en fonction de ce qu’il voit avec la caméra, et dispose d’une certaine autonomie ; mais l’homme doit aussi intégrer le robot et son fonctionnement dans son rapport aux objets extérieurs, ne serait-ce que pour apprendre à saisir les objets grâce à ARPH. À nous de trouver le juste milieu : nous travaillons en ce sens avec l’aide d’associations d’utilisateurs futurs de ces robots, telles que l’AFM”.

02.Des recherches pluridisciplinaires avec et au service des personnes handicapées

Plate-Forme Nouvelles TechnologiesUne Plate-Forme Nouvelles Technologies est installée à l'hôpital Raymond Poincaré (Garches). La Plate-Forme de conseil, d'évaluation et de recherche sur les aides techniques fait appel aux nouvelles technologies pour la compensation du handicap (informatique, domotique, robotique, communication...).
© APHP, 2005
Travailler pour les personnes handicapées, certes, mais surtout avec eux : c’est la grande particularité de ces recherches dans le domaine de la robotique d’assistance, qui ne sauraient être menées par les seuls spécialistes de mécanique, d’informatique ou d’électronique (les 3 disciplines qui interviennent fortement dans le domaine de la robotique). Ainsi, Olivier Meulle, technicien à TELECOM & Management SudParis, vit lui-même en fauteuil roulant et est équipé du bras articulé Manus sur lequel travaille l’équipe de l’Handicom Lab : ce sont ses conseils et ses évaluations permanentes qui permettent aux travaux d’avancer dans la bonne direction. “Je teste les petites améliorations que nous apportons au robot, j’ai mis en place une grille d’évaluation des commandes pour que nous puissions analyser leur usage, le contexte dans lequel telle ou telle action était réalisée”, explique ce dernier. “Parce que je l’utilise au quotidien, je fais aussi des suggestions qui aident à améliorer le système : je n’arrivais pas, il y a encore quelques mois, à insérer une disquette ou un CD dans le lecteur de l’ordinateur avec le bras. À force d’essais, j’ai eu l’idée de faire fabriquer une sorte de crochet dont se saisirait le robot pour attraper les CDs et d’améliorer l’adhérence de la pince grâce à du velcro”. Évaluer les robots développés en laboratoire n’est pourtant pas simple : il faut trouver des volontaires et pouvoir définir des modes de tests qui donneront des informations utiles aux chercheurs. Au laboratoire d’Informatique, de Biologie Intégrative et des Systèmes Complexes (IBISC), les chercheurs ont donc fait appel à l’AFM et à son réseau d’adhérents, pour mettre ARPH à l’épreuve dans les mois à venir à travers les mains d’une dizaine d’utilisateurs.

Travailler dans le monde de la robotique d’assistance, c’est aussi apprendre à mener des recherches, par nature, pluridisciplinaires. Or la communication ne va toujours pas de soi entre les mondes de la médecine et de la mécanique, de l’informatique et de la psychologie, et parfois avec les personnes handicapées elles-mêmes. “Lorsque nous avons voulu monter une plate-forme expérimentale de robotique au cœur de l’Hôpital Poincaré de Garches, au début des années 90, les choses ne se sont pas faites naturellement, loin s’en faut”, se souvient Mounir Mokhtari. Pour le chercheur de l’Handicom Lab, les deux mondes, médical et robotique, ne savaient tout simplement pas se parler. La place des robots dans l’hôpital était à inventer. “Aujourd’hui, l’apport de cette plate-forme unique en France est considérable, car elle est en prise directe avec les patients et leurs besoins”. Travailler avec les médecins ou les rééducateurs assure aussi de prendre en compte la dimension psychologique de la robotique d’assistance : l’apprentissage est souvent long, délicat pour la personne handicapée qui doit se familiariser avec son robot. Mais une fois maîtrisé, il peut devenir un précieux compagnon : “aujourd’hui, me passer du bras robotisé intégré à mon fauteuil serait pour ainsi dire impossible ”, souligne ainsi Olivier Meulle.

Dernière difficulté, et non des moindres : le financement des recherches en robotique d’assistance. "Les moyens accordés en France à ce type de travaux sont quasi-inexistants et les entreprises n’y investissent pas, faute de marché, déplore Étienne Colle. Seules les fondations ou les associations comme l’AFM nous permettent d’avancer, la diversification de nos activités de recherche assurant aussi en partie le financement de nos travaux," poursuit le chercheur à l’IBISC. Le développement des recherches est d’autant plus lent que chaque handicap est un cas particulier et exige des solutions technologiques spécifiques : incapacités physiques, déficiences sensorielles, handicap moteur…, cinq millions de personnes handicapées sont concernées en France (source Insee, à partir du nombre de bénéficiaires d’une aide régulière pour accomplir des tâches quotidiennes, publication Insee première n° 272).

Le vote de la loi Handicap,, le 11 février 2005, permettra-t-il de changer les choses ? Le chercheur veut y croire en tout cas. "Voulue par le président de la République, cette loi stipule que toute personne handicapée a le droit à l’autonomie et donc à des aides pour y accéder. Le gouvernement néerlandais a fait de même il y a quelques années, avec succès : ses incitations financières ont permis au secteur de se développer." Car les robots d’assistance coûtent encore très chers : le prix d’un fauteuil motorisé doté d’un bras robotisé Manus s’élève à 60 000 euros ; coût similaire à celui du robot autonome ARPH, s’il était produit à au moins à cinquante exemplaires.

03.Assister les personnes âgées, l'autre défi robotique

Robot Care-O-botCe robot a été développé dans le cadre des recherches visant à aider les personnes au quotidien : il peut arroser les plantes ou allumer la télévision. À terme, l’objectif est d’aider les personnes âgées à garder le maximum d’autonomie.
© Institut Fraunhofer
Si les recherches restent limitées faute de moyens, leur potentiel d’application, lui, ne cesse de croître. Le vieillissement de la population en est le premier facteur : d’ici 2010, le nombre des plus de 75 ans devrait dépasser les 5,5 millions en France - soit plus de 8 % de la population, selon les sources Ined. Aider les personnes à conserver leur autonomie le plus longtemps possible, et leur permettre de rester à domicile : voilà l’un des rôles que les robots pourraient tenir aux côtés des personnes âgées dépendantes.

Depuis 2005, l’IBISC et TELECOM & Management SudParis ont d’ailleurs noué des pistes de réflexion à ce sujet, pour associer robotique et domotique , c’est-à-dire mutualiser les technologies capables de rendre maisons et objets "intelligents". Pourquoi ne pas combiner, par exemple, des moyens de télésurveillance (caméras, capteurs au sol) avec des robots d’assistance ? Non seulement l’alerte pourrait être donnée en cas de crainte pour la santé de la personne âgée, mais le robot pourrait dans ce cas être programmé pour assurer des tâches d’urgence. IBISC participe ainsi, avec une équipe de TELECOM & Management SudParis dont les travaux portent sur la télévigilance, à deux projets initiés en 2008 financés l’un par l’Agence nationale de la recherche et l’autre par l’Europe. L’objectif plus large d’aider la personne en perte d’autonomie semble avoir trouver un écho auprès des financeurs publics.

L’Handicom Lab (TELECOM & Management SudParis), d’ailleurs, a déjà exploré les pistes de la domotique, puisque Mounir Mokhtari et ses collègues ont équipé un centre de vacances pour personnes handicapées dans le sud de la France - près de Toulon - de systèmes de commandes à distance : fermer les volets, allumer la lumière, éteindre la radio,… sont quelques-unes des fonctions que les pensionnaires séjournant dans ce centre peuvent exécuter à partir de leur fauteuil roulant doté d’une petite télécommande. "Il suffirait d’adapter ce type de système au mode de vie des personnes âgées : en imaginant une interface à partir d’une simple télécommande de télévision par exemple. Avec les ondes radio ou les courants porteurs en ligne, il est ensuite aisé de piloter nombre d’objets ou d’équipements de la maison, sans travaux à réaliser au domicile pour la mise en place du système." C’est ce quLe centre de vacances Lou BastidouSitué dans le Var, le centre de vacances Lou Bastidou accueille, grâce à des structures adaptées, des personnes à mobilité réduites. Le lieu comprend six pavillons pensés et aménagés – notamment via la domotique - de sorte que les personnes handicapées puissent vivre avec le maximum d’autonomie.
© Lou Bastidou
’explique le chercheur, dont le laboratoire a entamé, en parallèle, des travaux sur l’utilisation de l’outil informatique, voire robotique, pour aider les patients à lutter contre les effets de la maladie d’Alzeihmer (en collaboration avec l’hôpital Broca, Paris).

Les chercheurs en sont convaincus : la robotique d’assistance pourrait aider à pallier d’autres déficiences que les pertes d’autonomie fonctionnelle. Depuis un an, l’IBISC s’est ainsi lancé dans un nouveau projet, en collaboration avec des associations de parents d’autistes, des médecins, neurologues, psychiatres. Leur idée : utiliser de petits robots autonomes pour faciliter la communication entre les enfants autistes et leur environnement extérieur. Des essais ont pu être menés en 2005 auprès d’une petite dizaine d’enfants, dont les thérapeutes ont observé les réactions lorsque l’on plaçait les robots devant eux et que les chercheurs les téléopéraient.

"Si nos travaux se poursuivent, nous espérons aider le monde médical à mettre en place des thérapies adaptées à chaque enfant, en se servant au besoin de ces robots intermédiaires," explique Étienne Colle, qui participe à la préparation de la 5e édition de la conférence Handicap, qui aura lieu en juin 2010, sous l’égide de l’IFRAH, un groupement d’intérêt scientifique regroupant la communauté des chercheurs du domaine. La manifestation, qui se tient tous les deux ans en parallèle du salon Autonomic réunissant tous les professionnels du secteur du handicap et de la dépendance, permettra aux chercheurs francophones d’échanger et de faire le point sur leurs travaux sur les aides techniques pour la personne en perte d’autonomie.

Restez connecté

Suivez-nous : Page Facebook Page Twitter

Lettre d'information :

Vidéo

Cette vidéo nécessite le plug-in gratuit Flash 8.
Il semble que vous ne l'avez pas.
Cliquer ici pour le télécharger

Interview de Xavier Raepsaet - La propulsion nucléaire spatiale

Portraits d'experts

  • Romina Aron Badin, les primates au coeur
  • Jacques-Marie Bardintzeff, une vie consacrée aux volcans
  • Catherine Charlot-Valdieu :  Home sweet home
  • Didier Labille, l’astronomie en amateur professionnel
Free download porn in high qualityRGPorn.com - Free Porn Downloads