La main artificielle

Dans le film Terminator 2, elle est le point de départ du développement des robots autonomes qui par la suite font la guerre aux humains... mais on est au cinéma, les ordinateurs n'ont toujours pas déclaré la guerre aux hommes. Dans la réalité, c'est une prothèse et peut être, le point de départ de robots autonomes...

Main artificielle Sandia

Sandia, artefact bon marché

Cette main en plastique faite de composants amovibles est relativement bon marché. Elle coûte autour de 10000 dollars en production limtée (mais nettement moins en production de masse), ce qui est infiniment moins que les autres prototypes de cette page. Et elle est plutôt efficace comme on le voit sur la vidéo à droite. Pour réduire encore les coût on a utilisé des composants venant des mobiles. Il faut des capteurs pour évaluer le pression et la distance et un senseur pour la position, des choses que l'on trouve sur les mobiles. Le plus compliqué est sans doute le logiciel pour faire fonctionner le tout ce qui laisse penser qu'en construisant soi-même l'appareil, on pourrait réduire la facture à 500 euros (avec une imprimante 3D).

i-Limb

La main artificielle de Touch Bionics est un produit commercialisé qui permet à des patients de faire quasiment les mêmes choses qu'avec une main naturelle.

Elle utilise les signaux générés dans les muscles au bout du bras et les transmet aux capteurs intégrés aux doigts artificiels, pour les contracter ou les détendre comme les doigts biologiques. C'est ce qu'on appelle le contrôle myoélectrique.

SMARTHAND, la main bio-adaptative

Le projet SMARTHAND, pour SMART bio-adaptive HAND prosthesis, en français "prothèse de main bio-adaptative intelligente", est un programme européen pour la création d'une main artificielle capable de restituer les capacités du modèle naturel. Il a reçu une dotation de 1,8 millions d'euros.

Les partenaires de SMARTHAND, dont des spécialistes en sciences cognitives, nanotechnologies, neurosciences, sont parvenus à un résultat inégalé: non seulement la main artificielle restitue tous les mouvements des doigts, mais elle peut même fournir une sensation de toucher!

Cette main est composée de 4 moteurs et 40 senseurs qui sont connectés aux nerfs et donc reliés au cerveau qui a l'illusion de toucher les objets.

Un patient amputé d'un bras a été le premier à tester cet engin et s'est dit stupéfié par le résultat obtenu. Il réutilise maintenant des muscles qui ne lui servaient plus depuis des années.

Références: Lund University (Suède). ARTS Lab. Scuola Superiore Sant'Anna (Italie). Aalborg University (Danemark), Tel Aviv University (Israël), Tyndall Institute (Irlande), Ossur (Islande) et SciTech Link HB (Suède).

Bras bionique

Le bras bionique

C’est la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), qui a lancé ce projet de bras bionique qui va maintenant entrer en phase de test clinique.

Des sommes considérables ont été investies dans des projets successifs pour aboutir à un membre artificiel qui soit commandé par l’activité des neurones, donc en quelque sorte par la pensée.

Le sujet est un homme de 44 ans qui a été electrocuté en peignant une centrale électrique, et dont le bras a été calciné jusqu’à l’épaule. Il ne voulait pas y croire quand le DARPA l’a contacté et lui a proposé de participer au projet de bras bionique.

Dean Kamen, qui conduit ce projet, a passé des semaines à écouter des patients, des médecins, et des chercheurs pour avoir une idée de ce que devrait être ce bras artificiel. La première impression qu’il ait eu est qu’il y a un gouffre entre le niveau technologique des jambes artificielles et celui des prothèses de bras. Ces dernières semblent dater de la guerre de sécession!

Les cables ont été remplacés par des micro-processeurs, et la prothèse équipée de batteries et de moteurs, assez miniaturisés pour arriver à la taille d’un bras normal.
On passe de 3 degrés de liberté à 18 ce qui est très proche des 22 degrés du bras naturel.

Le bras artificiel pourrait être utilisé comme exosquelette, pour renforcer par exemple le bras d’un ouvrier ou d’un soldat. Dans le cas de la prothèse, des electrodes sont reliées aux nerfs et le bras fonctionne comme doté de muscles biologiques.

Le feedback nécessaire pour simuler la sensibilité est donné par un “tactor”, un moteur vibrant. Des censeurs lui sont reliés.

Une main préhensible sans doigt

La robotique peut éventuellement suivre un chemin différent de celui de la nature s'il mène à un résultat aussi efficace.

Ainsi l'Universal Gripper, la main sans doigt de l'université de Chicago, permet de manipuler des objets et par exemple tenir une tasse, avec une boule qui se contracte pour entourer l'objet.
Cette main est un sac contenant des granulés et un tuyau qui aspire l'air face à un objet pour refermer le sac autour de celui-ci.

Référence PNAS. Vidéo sur Science Mag.

Voir aussi