Présentation

Un exosquelette est une machine permettant à un humain de réaliser des actions en assistant ses mouvements.

Les exosquelettes se présentent comme des dispositifs possédant des éléments rigides articulés entre eux dont l’architecture mécanique reproduit, avec une certaine fidélité, celle du squelette humain. Il existe deux grandes catégories d’exosquelettes : les exosquelettes actionnés, ou actifs, équipés de moteurs capables de fournir des efforts et les exosquelettes non-actionnés, ou passifs, qui utilisent des structures de type ressort qui permettent de stocker et de restituer de l’énergie.

Dans ce sujet, on étudie l’exosquelette de bras ABLE développé depuis plusieurs années par le CEA LIST. Cet exosquelette a été utilisé récemment dans le cadre d’un projet européen visant à améliorer l’expérience de rééducation des patients victimes d’un AVC.

L’exosquelette ABLE existe en plusieurs versions (1D, 4D, 7D) selon le nombre de degrés de liberté offert. On ne s’intéressera qu’au seul degré de liberté de flexion/extension du coude, le bras étant fixe et vertical.

La particularité de l’exosquelette ABLE réside dans les actionneurs dont il est équipé. Ceux-ci utilisent un système de vis/écrou et de câbles pour transmettre les efforts du moteur électrique vers les articulations. Ces actionneurs réversibles peuvent être placés loin des articulations permettant ainsi d’alléger les différentes parties de l’exosquelette. Dans tout le sujet, on appellera robot l’exosquelette à un degré de liberté.

L’objectif de l’étude proposée est de déterminer la commande des moteurs de l’exosquelette permettant de rendre l’interaction avec l’humain la plus fluide possible.

1 - Modélisation du coude humain

2 - Modélisation de l’interaction robot-humain

3 - Pilotage en boucle fermée de position