Ho Chi Minh-Ville Le squelette robotique créé par l'équipe de recherche de SHTP Labs possède un mécanisme de fonctionnement similaire à celui des jambes humaines, servant à la physiothérapie pour les personnes souffrant d'accidents vasculaires cérébraux et de blessures aux jambes.
Ce produit a été développé ces trois dernières années par cinq scientifiques du Laboratoire de mécanique de précision et d'automatisation du Centre de recherche et développement du Parc technologique de Hô-Chi-Minh-Ville (SHTP Labs), en collaboration avec plusieurs universités. Selon Maître Bui Quang Vinh, directeur du Laboratoire de mécanique de précision et d'automatisation du SHTP Labs, ce squelette robotique (exosquelette) vise à aider les personnes à se lever, s'asseoir et à maintenir leur équilibre tout en se déplaçant facilement au sol. Ce produit est adapté à la rééducation des personnes souffrant de blessures aux jambes et des victimes d'AVC. Grâce à ses capacités d'assistance, le squelette peut également aider les personnes à porter des objets lourds et à soutenir les soldats lors de longues marches.
L'idée du groupe est née du constat que les produits disponibles sur le marché sollicitent principalement différentes articulations des jambes, et non les jambes entières. De plus, lors de l'exercice, les utilisateurs doivent rester immobiles, sans marcher réellement, ce qui peut facilement engendrer lassitude et inefficacité. Grâce au squelette robotisé, les patients peuvent expérimenter la marche autonome, ce qui stimule les muscles des jambes et améliore la récupération.
Rééducation expérimentale des jambes par exosquelette robotisé. Vidéo : Équipe de recherche.
Le squelette du robot est principalement composé d'aluminium, pèse environ 20 kg et peut être ajusté en hauteur pour s'adapter à la taille des jambes des utilisateurs, quel que soit leur âge ou leur condition physique. Ses articulations sont équipées de quatre moteurs électriques d'une puissance de 400 W, avec un réducteur permettant d'augmenter ou de diminuer la vitesse, pour s'adapter à différentes intensités d'exercice.
Selon Maître Vinh, le moteur joue un rôle essentiel, car il doit être compact et esthétique, tout en garantissant la capacité de charge des jambes. « Contrairement aux autres équipements de rééducation de la main, le squelette robotisé d'entraînement des jambes doit garantir un centre de gravité stable et ne pas tomber pendant l'utilisation », a-t-il expliqué. Pour maintenir le centre de gravité, l'équipe a mené des analyses visant à maintenir l'équilibre et à développer un système de support pour la verticalisation et la position assise, utilisant un cadre d'accoudoirs à vérins électriques. Le patient utilisera ce cadre pour s'entraîner à se lever, s'asseoir et maintenir l'équilibre lors des exercices des jambes.
Le système est alimenté par deux batteries lithium de 20 Ah : une pour le squelette du robot, une pour le cadre de l'accoudoir et le circuit de commande. Les deux systèmes peuvent fonctionner simultanément via un câble de connexion ou indépendamment, selon l'utilisation prévue. Le produit est équipé d'un bouton d'urgence qui arrête toutes les opérations du système en cas d'erreur pouvant mettre en danger l'utilisateur pendant l'exercice.
L'équipe développe un logiciel de gestion de l'exercice utilisant des outils de simulation. Tout au long du processus d'exercice, des données sur les variations de l'angle de l'articulation de la jambe, la distance de chaque pas… sont fournies aux médecins pour mettre en place des exercices d'intensité adaptée au patient.
Prochainement, l'équipe de recherche collaborera avec un hôpital de rééducation pour tester le système sur plusieurs patients afin d'évaluer son efficacité et d'optimiser le produit en vue de sa commercialisation. L'équipe prévoit également de concevoir un capteur fixé au pied pour mesurer la force d'exercice et d'utiliser l'intelligence artificielle pour analyser les données du programme d'exercice du patient afin de créer des exercices plus optimaux. « Il s'agit d'une orientation de recherche interdisciplinaire, qui nécessite la participation de nombreux experts, notamment d'organismes médicaux , pour perfectionner et concrétiser le produit », a déclaré Maître Vinh.
Conception d'un exosquelette de rééducation par l'équipe. Photo : Équipe de recherche
Le professeur associé, le Dr Le Hoai Quoc, président de l'Association d'automatisation de Hô-Chi-Minh-Ville, a déclaré qu'en réalité, la recherche sur les exosquelettes pour les jambes au Vietnam se limitait principalement à des sujets scientifiques et qu'il n'existait que peu de produits commerciaux dotés d'applications pratiques. Il a estimé que les exosquelettes pour la rééducation des bras et des jambes présentaient des différences et une complexité variables. Cependant, le système d'entraînement des jambes doit être capable de supporter le poids du patient, qu'il soit assis, debout ou en marchant. Cela dépend de la condition physique et de l'état de récupération de chaque patient ; il est donc nécessaire de calculer précisément la capacité.
Il a indiqué que les recherches du groupe en sont encore à leurs débuts. Pour commercialiser le produit, il est nécessaire de le tester sur de nombreux patients, d'évaluer leur expérience et d'optimiser la conception et les coûts afin de le perfectionner en termes de technologie et de prix. « Nous aiderons le groupe à se mettre en relation avec des spécialistes de la réadaptation et des hôpitaux pour des tests. Pour que le produit soit utilisable, le scientifique se contente de fournir l'équipement d'exercice, tandis que le médecin est celui qui définit le programme d'exercice et les conditions pour chaque patient », a déclaré le professeur agrégé Quoc.
Ha An
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