Aux limites de l’innovation

Quand la réalité dépasse la science-fiction : l’exosquelette HAL redonne espoir aux patients

Deb Miller Landau iQ Managing Editor

Premier robot de type cyborg au monde, la combinaison robotique HAL (Hybrid Assistive Limb, membre d’assistance hybride) aide les personnes à mobilité réduite à croire à nouveau en leur corps et leur esprit.

Kunihiko Miyahara adorait surfer. Sa femme Kaori montre des photos de son mari affrontant les vagues tandis que ses doigts parcourent un album rempli d’images de l’histoire du couple.

Lorsqu’ils se sont rencontrés, les Miyahara étaient acteurs. Ils ont joué un couple sur scène et, même si Kunihiko admet être tombé amoureux en premier, vivent un mariage heureux depuis 20 ans. Ensemble, ils ont traversé toutes sortes d’épreuves, de bons et de mauvais moments.

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Le plus mauvais moment fut sans aucun doute quand Kunihiko fut percuté par une moto alors qu’il se trouvait sur son vélo à Tokyo. En un instant, les rêves de surf de Kunihiko se brisèrent avec sa colonne vertébrale.

« Les médecins m’ont dit que je ne marcherai plus jamais », explique Kunihiko.

Pourtant, de nouvelles avancées technologiques dans le domaine de la robotique permettent de surmonter certaines limites physiques.

La combinaison robotique HAL

«À neuf ans, j’ai lu le livre I, Robot », déclare le Dr. Yoshiyuki Sankai, professeur, roboticien et fondateur de la société CYBERDYNE. L’œuvre de science-fiction d’Isaac Asimov, qui ébauchait ses Trois lois de la robotique, a inspiré M. Sankai dans son enfance. D’ailleurs, la première loi (protéger les humains) l’a guidé dans le développement de l’exosquelette HAL (Hybrid Assistive Limb).

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Robot de type cyborg qui ressemble aux jambes d’un Stormtrooper, la combinaison robotique HAL est une fusion entre humain, robot et système informatique. Elle détecte les signaux provenant du système nerveux de la personne qui la porte. Celle-ci réapprend ainsi à son cerveau à communiquer avec son corps.

Pour Yoshiyuki Sankai, la combinaison HAL peut améliorer les fonctionnalités physiques endommagées.

HAL suit une série d’étapes : le cerveau transmet des signaux nerveux aux muscles pour leur demander de bouger ; la peau propage ces impulsions sous forme de signaux bioélectriques, qui sont récupérés par HAL. Enfin, HAL calcule le mouvement et le niveau d’effort nécessaires en conséquence. Comme le mouvement se produit en temps réel, le cerveau reçoit les signaux nerveux sensoriels émis par les muscles et les articulations, ce qui permet à l’utilisateur d’améliorer la capacité fonctionnelle défaillante.

« Après le traitement avec la combinaison robotique, je peux me tenir debout, marcher et utiliser mes bras », affirme Kunihiko. « Mon corps est en train de changer. » Kaori ajoute qu’il y a un an, son mari ne pouvait rien faire. Aujourd’hui, c’est un homme différent.

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Le Dr. Sankai révèle que c’est en partie ce qui rend la combinaison robotique tellement spéciale.

« En utilisant HAL, l’état d’esprit et les émotions des personnes changent. Elle les motive à garder espoir. »

La technologie

Paul Tapp, directeur de la technologie chez Intel, confirme que HAL est conçue pour augmenter les capacités humaines. Pour cela, il lui faut de puissantes fonctions de traitement.

« Un processeur Intel® Atom™ est embarqué dans l’exosquelette robotique HAL », déclare-t-il. « C’est vraiment l’unité centrale de tous les différents capteurs et microcontrôleurs qui interceptent les signaux nerveux du corps, les interprètent et les renvoient. »

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Les capteurs de mouvement de la combinaison suivent la mobilité du patient en trois dimensions, ce qui permet de transmettre des informations sur la façon dont le corps peut et ne peut pas bouger. Paul Tapp précise que les données sont traitées via une série d’algorithmes complexes, ce qui aide les médecins à déterminer exactement les améliorations à apporter au traitement.

Selon Paul Tapp, la technologie robotique trouve sa substance futuriste dans les vieux films.

« Pour connaître le futur d’un humain augmenté, il vous suffit de vous tourner vers la science-fiction des 30 dernières années », soutient-il. « Le type de capacités qui inspirent les enfants, les ados et même les adultes aujourd’hui, c’est là que tout commence. »

Kunihiko Miyahara estime que grâce à HAL, il croit à nouveau en son corps. « Un jour, je veux aller à l’océan et explorer à nouveau les vagues. »

 

Karli Petrovic a contribué à cet article.

 

Note du rédacteur : Dans cette série Experience Amazing, iQ explore la façon dont la technologie informatique crée des expériences incroyables. Nous examinons son impact sur les sciences, le mouvement des makers, la mode, le sport et les loisirs. Pour en savoir plus sur les technologies abordées dans ces articles, rendez-vous sur la page Experience Amazing.

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