2.2.1. Actif
Les exosquelettes actifs sont des équipements pourvus
de moteurs et de batteries permettant une aide mono ou poly-articulaires.
Les gros points fort des exosquelettes actifs ce sont leur
capacité à "augmenter» la force ou encore l'endurance de
l'opérateur. Cela permet avant tout un port de charge plus important,
pour les exosquelettes corps entier ou bas du corps, grâce à un
effort transmis directement au sol. Les premières créations
étaient, initialement, pour un objectif militaire et aidaient les
soldats à porter leurs sacs. Malgré cet avantage, il reste un
frein technologique et un gros point faible, qui est l'autonomie des batteries
ainsi que la dimension globale de l'exosquelette mis en cause par les moteurs
et ces batteries.
Les mouvements de l'exosquelette sont induits par la
volonté de mouvement de l'opérateur, cette intention est
captée, soit par une mesure de la force soit par un
Électromyogramme (EMG).
La mesure de la force est implémentée par des
capteurs d'effort, avec un traitement adéquat cela permet à
l'utilisateur d'ordonner les mouvements de l'exosquelette. Son gros point fort
est que cela permet de détecter des efforts de très faible
valeur.
La commande par mesure électromyographique est pour
l'instant uniquement utilisée par l'université de Tsukuba qui a
conçu HAL (Hybrid Assistive Limb) (figure n°8), un
«exosquelette d'amplification» (Kiguchi et al., 2001)
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Figure n° 8 : HAL (Crédit Cyberdyne)
On retrouve sur le marché d'autres exosquelettes actifs
assistants les différentes zones du corps vu
précédemment.
Hercule
La société RB3D couplée à la
technologie du CEA-LIST (Commissariat à l'Énergie Atomique -
Laboratoire d'Intégration des Système et des Technologies) a
réussi à s'imposer
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dans le domaine de technologie d'assistance physique en
créant l'exosquelette Hercule (figure n°9), initialement
prévu à des fins militaires.
Figure n°9 : Version militaire de l'exosquelette Hercule
(Crédit RB3D)
Le fonctionnement de Hercule est basé sur l'intention de
mouvement obtenu par des capteurs de force vu plus tôt. De plus, une
centrale inertielle permet à l'exosquelette de maintenir
l'équilibre à l'arrêt comme en mouvement.
La version originale de l'exosquelette Hercule dans sa version
militaire permet, d'après RB3D, de se mouvoir à une vitesse de
4km/h durant 20 km. Il pèse 25kg et permet un port de charge allant
jusqu'à 50kg.
Pour la mise en circulation dans le civil, Hercule a
été décliné pour des activités de ratissage
dans le BTP (figure n°10), ainsi que pour le port de charge lorsqu'il est
complété par deux bras robotisés (figure n°11).
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Figure n°10 : Exopush : version civilisée de
Hercule (Crédit
Swissroc)
Figure n° 11 : Exosquelette Hercule dans sa version avec
bras
robotisés (Crédit look at science)
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Japet.W
L'exosquelette Japet (figure n°12) a été
conçu dans le but de réduire les contraintes lombaires dues aux
manutentions de charge, aux tâches répétitives et aux
postures contraignantes de la colonne. C'est un exosquelette qui s'adapte aux
mouvements de l'opérateur et maintient son dos pour limiter la prise de
posture à risques et préserver la zone lombaire au niveau
musculaire comme articulaire.
Figure n°12 : Exosquelette Japet (Crédit
Japet)
L'exosquelette Japet.W est présenté comme une
ceinture lombaire ouverte permettant le mouvement et la mobilité. Une
mobilité qui est assistée par 4 micromoteurs qui permettent de
diminuer la pression sur la colonne.
Selon le recueil d'étude scientifique
réalisé par Japet, cette technologie certifiée CE
médical et validée par les médecins permet :
- Une diminution de l'impact lombaire
- Un maintien de l'équilibre de la zone lombaire
- Un soulagement des pressions sur le rachis lombaire à
hauteur de 40%
- Une diminution de la pénibilité au travail
- Un soulagement des douleurs lombaires au travail
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- Un maintien de l'activité musculaire lombaire - Une
prévention des risques de TMS lombaire
Une des contraintes principales de l'exosquelette actif
étant le poids des moteurs et des batteries, il existe actuellement que
très peu de modèle actif soutenant uniquement la partie des
membres supérieurs.
A côté de tous ces exosquelettes actifs se
développent des modèles non énergisés dû
à un coût d'achat abordable même pour une Petite et Moyenne
Entreprise (PME) ou une Très Petite Entreprise (TPE).
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