840 grammes : c’est le poids du robot portable qui aide les patients souffrant de faiblesse musculaire à retrouver leur mobilité à l’hôpital universitaire national de Séoul. À titre de comparaison, une veste d’hiver est plus lourde. Ce système a été développé par Institut coréen des machines et des matériaux (KIMM) utilise des muscles artificiels tissés à partir d'alliages à mémoire de forme de 25 micromètres, plus fins qu'un cheveu humain.
Une fois porté, ce robot assiste le coude, l'épaule et la taille, réduisant ainsi la fatigue de 40 % lors de tâches répétitives. Il s'agit essentiellement d'un exosquelette textile. Ce n'est pas un prototype : sa production est automatisée. La robotique portable vient de passer de la recherche à la commercialisation.
Comment fonctionnent les muscles textiles
Le principe n'est pas difficile à expliquer, mais à mettre en œuvre. alliages à mémoire de forme Les alliages à mémoire de forme (AMF) sont des matériaux qui modifient leur structure sous l'effet de la chaleur : ils reprennent leur forme initiale en se contractant. Cet effet est connu depuis des décennies et est utilisé dans les verres flexibles et les stents médicaux. La difficulté a toujours été de l'intégrer dans des systèmes complexes sans les rendre rigides, lourds ou bruyants.
L'équipe dirigée par le chercheur Parc Cheol Hoon Il a résolu le problème en remplaçant l'âme métallique des fils SMA par de la fibre naturelle. Résultat : des filaments de 25 micromètres, tissaient en continu comme de la laine. Le métier à tisser automatisé les transforme en tissus à la fois souples et légers, capables de se renforcer au besoin. Données publiées dans IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering Il est démontré que 10 grammes de ce tissu peuvent soulever des charges comprises entre 10 et 15 kilogrammes.
La production en continu représente un véritable progrès. Les prototypes précédents utilisaient des procédés artisanaux lents et coûteux. Le système automatisé de KIMM assemble les muscles artificiels de manière stable et uniforme, ouvrant la voie à la production industrielle de robots portables. On ne parle plus de laboratoires, mais de chaînes de montage.
Robot portable, essais cliniques
Ce sont les chiffres issus des essais cliniques qui comptent. Hôpital Universitaire National de Séoul Ils ont testé le robot portable sur des patients souffrant de faiblesse musculaire, notamment des cas de dystrophie musculaire de Duchenne. Le dispositif d'assistance à l'épaule amélioration de l'amplitude de mouvement de l'épaule de plus de 57 %Ce n'est pas une amélioration marginale, C'est la différence entre pouvoir s'habiller seul ou ne pas pouvoir.
Le modèle complet (pesant moins de 2 kilogrammes) soutient simultanément le coude, l'épaule et la taille. Lors de tests de tâches répétitives, Réduction de l'effort musculaire de 40 %. Cela signifie que Les travailleurs des secteurs de la logistique, de la construction ou de la santé pourraient le porter toute la journée sans se sentir alourdis.
Pourquoi les exosquelettes traditionnels échouent
Les exosquelettes classiques fonctionnent grâce à des moteurs électriques ou des actionneurs pneumatiques. Ils sont bruyants, lourds et nécessitent des batteries ou des compresseurs volumineux. Les personnes qui les portent se sentent comme des cyborgs, et non comme des personnes ordinaires se rendant au travail. La rigidité de la structure limite les mouvements naturels. Après quelques heures, ils deviennent inconfortables.
Les muscles textiles se déplacent dans des directions diamétralement opposées. Ils sont silencieux parce qu'ils ne comportent aucune pièce mécanique mobile. Ils sont légers car l'actionneur est le tissu lui-même. Sono flexible Comme elles épousent les contours du corps, elles peuvent être réparties uniformément sur les zones à soutenir, à l'instar des muscles naturels. Le contrôle s'effectue par des mouvements précis qui n'ajoutent pas de poids.
Applications au-delà de la médecine
La réhabilitation n'est que le début. KIMM s'intéresse déjà à la logistique, à la construction et aux soins aux personnes âgées. Des chercheurs italiens avaient mis au point des muscles artificiels pneumatiques Avec des rapports résistance/poids impressionnants, mais toujours limités par des compresseurs externes. Les tissus SMA éliminent cette contrainte.
Imaginer ouvriers du bâtiment qui portent des robots de 2 kg sous leurs combinaisons, réduisant ainsi la fatigue lors de leurs quarts de travail de huit heures. Ou encore les infirmières qui soulèvent les patients sans se faire mal au dos.. Ô anciens qui conservent leur autonomie dans leurs activités quotidiennes sans paraître « robotisées ». La clé, c'est l'invisibilité. Plus la technologie « disparaît » de notre champ de vision, plus elle devient acceptable.
Il Institut coréen des machines et des matériaux Ce projet a remporté le prix KIMM de la meilleure recherche 2024. Il est financé par le programme gouvernemental de développement des technologies robotiques fondamentales et par le projet Lee Kun-hee sur le cancer infantile et les maladies rares de l'hôpital universitaire national de Séoul. Il ne s'agit pas d'un gaspillage d'argent : la commercialisation est l'objectif affiché.
Robots portables : quel est le chemin à parcourir pour ce marché ?
La production automatisée est opérationnelle. Les essais cliniques démontrent son efficacité. La distribution à grande échelle fait défaut. mais il s'agit de mois, pas d'années. L'équipe de Park a déclaré son intention de dominer le marché mondial de la robotique portable Accélérer le marketing en mettant l'accent sur la qualité et la fiabilité du système de production.
La concurrence est féroce. Des entreprises comme Robotique d'agilité (avec le robot Digit pour Amazon) et des start-ups chinoises comme Agibot Ils poursuivent leurs efforts dans le développement des humanoïdes. Mais le secteur des vêtements et accessoires légers reste encore à conquérir. Celui qui arrive en premier avec un produit coûtant moins de 5 000 $ et pesant moins de 2 kg gagne.
Les robots portables ne relèvent plus du passé. Ils sont déjà produits et testés sur de vraies personnes confrontées à de vrais problèmes. Un jour, nous ne remarquerons même plus leur présence, dissimulés sous une simple veste.
