Comment fonctionne un exosquelette : principes de base.
Le fonctionnement d'un exosquelette repose sur trois principes fondamentaux :
Assistance au mouvement
L'exosquelette détecte et accompagne un mouvement spécifique. Par exemple, il aide l'utilisateur à se relever lors d'une flexion. C'est le cas de l'exosquelette de dos Wave qui soulage les efforts lombaires.
Stabilisation des postures
Le dispositif maintient une position statique prolongée sans fatigue musculaire. L'exosquelette Plum', par exemple, est conçu pour maintenir les bras en l'air pendant de longues périodes. Il est idéal pour les travaux en hauteur.
Soutien musculaire et articulaire
L'exosquelette apporte un soutien ciblé à une zone spécifique du corps. L'exosquelette Japet.W+ soutient la région lombaire pour prévenir les douleurs dorsales.
Fonctionnement des exosquelettes : Quelles technologies ?
Selon qu'ils sont actifs ou passifs, les exosquelettes exploitent différentes technologies :
Systèmes mécaniques
Ces dispositifs utilisent des ressorts, vérins ou leviers. Ils redistribuent les charges et réduisent l'effort sans recourir à une source d'énergie. Ils sont généralement plus légers et moins coûteux.
Motorisation
Les exosquelettes motorisés intègrent des actionneurs électriques ou hydrauliques. Ils amplifient activement la force ou le mouvement de l'utilisateur. Ces systèmes nécessitent une alimentation, mais offrent une assistance plus puissante.
Intelligence et connectivité
Les modèles les plus avancés incorporent des capteurs, de l'intelligence artificielle et des systèmes d'apprentissage. Ils permettent de s'adapter aux mouvements de l'utilisateur. Ces technologies sont particulièrement utilisées dans la rééducation médicale. Ainsi, le niveau d'assistance peut être ajusté progressivement.
Fonctionnement selon les domaines d'utilisation.
En plus des types d'exosquelettes, il existe des familles dont les usages varient. Ces exosquelettes fonctionnent différemment ⤵️
Médical : pour la rééducation après un AVC ou une blessure.
C'est le cas de l'exosquelette porté par Kevin qui a tenu la flamme à l'occasion des Jeux Olympiques de Paris 2024. Ce dispositif permet de travailler avec des patients blessés ou paralysés sur la phase de rééducation. Comment fonctionne cet exosquelette médical ? Il permet au patient de retrouver une position verticale, et de simuler la marche, avec plus ou moins d'assistance. Son utilisation est encadrée par des professionnels de santé, et l'assistance contrôlée via une application. Le but est de réduire celle-ci à mesure afin que le patient retrouve force et mobilité.
Personnel / Loisir : randonnée assistée, maintien de l’autonomie
Par exemple, cet exosquelette chinois qui permet de réaliser une randonnée particulièrement difficile. Le dispositif aide son utilisateur à marcher plus longtemps sans se fatiguer. Comment fonctionne cet exosquelette de randonnée ? Attaché à l'utilisateur, le dispositif est équipé d'une IA. Celle-ci permet de détecter le mouvement et fournit une assistance. Elle allège ainsi le travail des jambes.
Professionnel : prévention des risques d'apparition de TMS, ou soulager les postures contraignantes. Ces dispositifs permettent aussi de maintenir en emploi des personnes en situation de handicap au travail.
Comment fonctionnent les exosquelettes de travail ? Ils viennent soulager et accompagner un mouvement.
Par exemple, une peintre qui garde les bras en l'air toute la journée pour peintre un plafond. En le soulageant du poids de ses bras, l'exosquelette lui permet de travailler plus confortablement.
En résumé : comment fonctionne un exosquelette ?
Le fonctionnement d’un exosquelette dépend de sa conception, de sa technologie et de son usage. Qu'il soit passif ou actif, médical, personnel ou professionnel, il repose toujours sur le même principe : améliorer le bien-être de son utilisateur.
Ces technologies continuent d'évoluer. Désormais, les dispositifs sont de plus en plus légers et intuitifs. Ils s'adaptent mieux aux besoins spécifiques des utilisateurs. Ils ouvrent ainsi de nouvelles perspectives dans trois domaines principaux :
- La prévention des troubles musculosquelettiques en milieu professionnel
- La réhabilitation médicale après traumatismes ou accidents vasculaires
- L'amélioration de l'autonomie et de la qualité de vie des personnes à mobilité réduite
L'avenir des exosquelettes repose sur une intégration toujours plus naturelle avec le corps humain. Celle-ci repose principalement sur :
- de nouveaux matériaux innovants,
- des capteurs plus sensibles,
- et des algorithmes capables d'anticiper les mouvements avec précision.
