L’exosquelette autonome, une fiction bientôt réalité

Les exosquelettes, c’est le sujet R&D du moment au niveau de l’amélioration du bien-être au travail. Il faut dire que depuis que l’Union Européenne a officiellement reconnu leur utilité dans le cadre professionnel, le secteur est en ébullition. Pour rappel, la recherche sur ces carapaces robotisées se concentre sur les métiers à effort physique mais aussi pour les personnes malades ou handicapées. Les exosquelettes ont tous une chose en commun, ils accompagnent l’utilisateur dans son mouvement, aussi robotisés soient-ils. Le chercheur américain Brokoslaw Laschowski veut aujourd’hui aller beaucoup plus loin.

Il veut créer des exosquelettes autonomes. C’est-à-dire capables de prendre leurs décisions eux-mêmes, en grande partie grâce à l’Intelligence Artificielle. Son article académique « Computer Vision and Deep Learning for Environment-Adaptive Control of Robotic Lower-Limb Exoskeletons » (vision par ordinateur et deep learning pour le contrôle adaptatif de l’environnement des exosquelettes robotiques des membres inférieurs) a fait l’effet d’une bombe. D’exosquelettes, certains imaginent des armures futuristes.

Plus concrètement, le chercheur détaille les 2 étapes à franchir pour réaliser son rêve fou. Qu’il affirme avoir franchi. Morceaux choisis.

Apprendre son environnement pour mieux l’apprivoiser

Le premier défi qui se pose à Brokoslaw Laschowski (et non des moindres) consiste à permettre à l’exosquelette d’apprivoiser son environnement. Pour cela le chercheur utilise un système nommé Exonet.

Il permet 2 choses. Premièrement, des millions de données sur les situations que peuvent vivre l’utilisateur ont été stockées par le chercheur. L’Intelligence Artificielle entre alors en scène, grâce au deep learning.

En gros, l’Intelligence Artificielle ne fait que reproduire le schéma humain de l’apprentissage suivi de l’action. Mais à un rythme infiniment plus élevé. L’IA, c’est l’être humain disposant de plusieurs vies d’expérience en peu de temps.

Deuxièmement, Exonet utilise des caméras et capteurs portables pour mieux gérer l’environnement immédiat et le mettre en corrélation avec le savoir acquis. Vient ensuite le défi de la complémentarité avec l’être humain.

Se relier aux neurones pour comprendre ce que veut l’utilisateur

L’exosquelette ne peut être totalement autonome. Imaginez une personne se dirigeant vers sa voiture tout en venant 5 secondes auparavant de s’apercevoir qu’elle avait laissé les clefs dans la maison. Il faut donc que l’appareil puisse aussi deviner les intentions de l’utilisateur. Pour cela, Brokoslaw Laschowski propose l’utilisation de l’électromyographie de surface (EMG).

L’EMG se place au-dessus de la peau et les électrodes captent l’activité musculaire. Lorsque l’on contracte les muscles, il y a une certaine activité électrique associée à la contraction. Les capteurs peuvent enregistrer la contraction. La combinaison de tous les signaux indiquant ce que l’utilisateur veut faire.

Quel futur pour l’exosquelette autonome ?

La réalisation de tout ce travail a pris 6 mois du temps de Brokoslaw Laschowski. Sa prochaine étape est simple : transposer ses découvertes pour les exosquelettes des membres inférieurs aux autres parties du corps.

Mais qui pour continuer à financer ses recherches ? selon lui, l’organisme le plus intéressé pourrait bien être … l’armée. Les soldats américains sont susceptibles d’être les premiers utilisateurs de l’exosquelette autonome, selon le chercheur.

« Si vous deviez retracer la généalogie de la recherche sur les exosquelettes, elle vient du programme Darpa aux États-Unis. C’était un financement militaire pour pouvoir développer des exosquelettes pour ces applications de combat ou de recherche et sauvetage. »

L’exosquelette autonome existe déjà, il faut tout de même le préciser. Dans les imaginations fertiles des romanciers et scénaristes. C’était notamment la réflexion menant au film Robocop, dans lequel un policier mourant se voit transplanté une armure ultra moderne. Qui avait été conçue pour soutenir les décisions de l’humain mais pour aussi agir de temps en temps seule. Pour Brokoslaw Laschowski, la fiction a tout pour devenir réalité.