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Exosquelette FORTIS K-SRD
Article mis en ligne le 15 novembre 2017
dernière modification le 5 décembre 2017

par Nghia NGUYEN

 

Cela fait depuis plusieurs années que la bionique, la neuromécanique, l’ergonomie, la robotique, travaillent sur le concept d’exosquelette. Les progrès sont désormais rapides avec la mise au point de prototypes qui sont aujourd’hui de véritables interfaces humain/machine capables non seulement de soulager la fatigue sur des points précis du corps, mais également d’augmenter l’effort rendu par ces mêmes points. L’évolution est de taille lorsque l’on sait que le défi est de mouvoir trois choses distinctes l’être humain, son équipement et la masse de l’exosquelette en lui-même, alors qu’au début des années 2000 les bras robotisés ne déplaçaient guère plus que le dixième de leur poids en temps réel (1).

Aujourd’hui, les exosquelettes se rapprochent davantage de structures jouant le rôle d’une « musculature » artificielle enveloppant le sujet, capable d’anticipation et d’efforts synchronisés. L’introduction de l’intelligence artificielle dans la gestion de capteurs particulièrement sophistiqués permet de développer des effets de couple plus rapides et plus importants. Déposé par la firme B-Temia, le concept de « dermosquelette » recouvre non seulement l’élaboration de ces nouvelles technologies, mais aussi tout un champ d’études s’intéressant aux mouvements d’un corps humain intégré dans un système mécanique interactif pour ne pas dire de plus en plus « intelligent ».

La firme Lockheed Martin a ainsi testé au printemps 2017 un nouvel exosquelette : le FORTIS K-SRD (Knee-Stress Relief Device). Comme l’acronyme le suggère, le K-SRD n’est pas un système global. Il ne concerne que la partie inférieure du corps qui va de la taille aux pieds, et se présente comme une structure souple dont le système et l’ergonomie ont été sensiblement améliorés par rapport à des modèles plus rigides et plus lourds, d’une conception plus squelettique.

Solidaire du bassin et des jambes du porteur, le FORTIS K-SRD détecte les vitesses de mouvement, leurs directions, leurs angles, et transmet ces données à des servomoteurs et des actionneurs situés au niveau des genoux et des reins. Ces mécanismes agissent en temps réel sur l’effort fourni et demandé par la masse globale, produisant le couple nécessaire au bon moment afin d’assurer une flexion ou une extension adaptée au pourcentage de la pente abordée.

Le Laboratoire de neuromécanique de l’Université du Michigan vient ainsi de réaliser une étude démontrant que l’utilisation du K-SRD réduisait significativement la fatigue de marcheurs progressant sur des pentes à 15% d’inclinaison avec 20 kilos sur le dos, tout en augmentant leur endurance dans l’effort (2). L’intérêt militaire de ce nouveau type d’exosquelette paraît évident au moment où la tenue de combat des soldats occidentaux n’a jamais été aussi lourde et encombrante. Des équipements de ce type permettraient ainsi de redonner une souplesse, une agilité et une endurance "augmentée" à l’infanterie, que ce soit sur un terrain montagneux ou dans une zone urbaine (étages, escaliers). Les RETEX d’Afghanistan et d’Irak ont par ailleurs montré que toute une génération de soldats avait développé des dégénérescences prématurées des articulations consécutives au port de charges lourdes et d’efforts physiques répétés dans des positions inconfortables ou sur des terrains difficiles.

Le FORTIS K-SRD est justement conçu pour protéger mais aussi stimuler les efforts au niveau des genoux et des disques intervertébraux. Technologie duale, il intéresse également nombre de métiers civils dans lesquels il est actuellement en phase de test.

__________

  1. Cf. MORIN (Hervé), « L’exosquelette, armure encore hypothétique du guerrier du futur », in Le Monde, 19 décembre 2001.
  2. Cf. « Lockheed K-SRD exoskeleton helps soldiers in real-world applications », in Design Engineerig, november 13, 2017.

 


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