Tout le dossier Tout le dossier

Une prothèse biomimétique pour faire danser les amputés

La prothèse de cheville du futur est déjà là. Bionique et biomimétique, elle s'inspire de l'articulation biologique pour mieux la remplacer, s'adaptant au fonctionnement du corps pour reproduire une démarche aussi naturelle et confortable que possible, permettant même à son porteur de danser.

Partager
Une prothèse biomimétique pour faire danser les amputés

Hugh Herr a perdu ses deux jambes lors d'un accident de montagne en 1982. Directeur du département de Biomécatronique au MIT Media Lab, il travaille depuis lors à l'élaboration de meilleures prothèses, analysant les déficiences des prothèses existantes et modélisant mathématiquement le fonctionnement de la cheville lors de la marche. Il porte ses propres prothèses qu'il décrit comme imitant la nature, reproduisant à l'identique les fonctions des chevilles, genoux et mollets biologiques.

Lors d'un "TED Talk" le mois dernier, Herr a fait une démonstration saisissante en faisant monter sur scène Adrianne Haslet-Davis, une danseuse professionnelle qui avait perdu une partie de sa jambe lors de l'attentat du marathon de Boston en 2013. Grâce à sa prothèse bionique, elle a pu danser une rumba en direct sur la scène.

La plupart de ces prothèses sont produites par la start-up de Hugh Herr, BiOM (créée en 2006 et originellement appelée iWalk). L'entreprise a procuré la première prothèse pied-mollet bionique à plus de 900 patients dans le monde depuis 2010, y compris 400 ancients combattants blessés au combat.

UN CREDO : LE BIOMIMÉTISME

Baptisée BiOM T2 System, la prothèse a été développée à l'origine par le groupe de recherche de Hugh Herr au MIT. Elle simule une cheville biologique et les muscles du mollet qui s'y connectent, permettant d'obtenir une démarche naturelle. Le système a connu plus de 20 versions successives, financées à hauteur de 50 millions de dollars par des subventions et du capital risque.

Elle utilise une "propulsion bionique" alimentée par batterie, couplée à deux microprocesseurs et six capteurs environnementaux qui ajustent la raideur, la position, la puissance déployée et le degré d'amortissement de la cheville plusieurs milliers de fois par seconde en deux points clés. Lors de l'impact du talon, le système contrôle la raideur de la cheville pour absorber le choc et porter le tibia vers l'avant. Ensuite, des algorithmes génèrent de l'énergie en fonction du terrain pour propulser le porteur en avant.


Modèle de gestion des paramètres de la prothèse

Les prothèses sont adaptées à chaque patient à l'aide d'un logiciel spécialisé créé par les chercheurs, qui programme la rigidité et la puissance déployées à toutes les étapes de la marche. Ils appellent ce processus le "Personal Bionic Tuning" (réglage bionique personnel). Cela signifie qu'un patient s'acclimate souvent à sa prothèse en quelques minutes au lieu de quelques semaines.

À LA FRONTIÈRE DE LA ROBOTIQUE

La prothèse restaure la démarche naturelle, l'équilibre et la vitesse de marche, mais en absorbant les chocs et redistribuant l'énergie elle permet aussi de réduire les contraintes subies par les articulations des jambes et par le dos. Un détail critique car cela réduit fortement la probabilité d'apparition d'athrose dans les membres atteint par rapport aux prothèses mécaniques ou hydrauliques.

Un avantage chez les populations âgées notamment, qui, dans le cas d'une amputation, peuvent retrouver avec ces prothèses bioniques des capacités équivalentes à celles de jambes de jeunes adultes, limitant les problèmes musculosquelettiques liés à l'âge.

Hugh Herr pense de plus qu'améliorer la technologie utilisée par les prothèses pourrait conduire à terme à des innovations dans le domaine de la robotique. Des prothèses de bras, de jambes, de hanches... qui intégrées ensemble, pourraient former une plate-forme humanoïde complète. Mais Herr est résolumment tourné vers l'humain : les travaux actuels de son groupe au MIT se concentrent sur des membres bioniques qui peuvent être contrôlés par la pensée.

La présentation de Hugh Herr à la conférence TED peut être visionnée ci-dessous :

SUR LE MÊME SUJET

PARCOURIR LE DOSSIER

Biotechs

Bio-bots : des robots biologiques musclés et imprimés en 3D

Micro-électronique

Wearables : un capteur qui détecte la déshydratation

Technos Robotique

Devenez Shiva grâce aux exosquelettes du MIT

Fabrication additive

Des vaisseaux sanguins artificiels imprimés en 3D

Biotechs

Une nouvelle méthode de transfert d'énergie sans fil permet des implants miniatures

Biotechs

Un implant dédié à la thérapie génique pour faire entendre les sourds

Biotechs

La prothèse bionique de Luke Skywalker, homologuée en un temps record

Biotechs

Un oeil bionique en nanotubes de carbone

Biotechs

Extension du code génétique : une entreprise explorera la création de nouvelles protéines

Biotechs

Une puce dans le cerveau pour contrôler une main paralysée

Biotechs

Avec Haptix, la Darpa veut redonner le sens du toucher aux amputés

Energie - Environnement

Une pile à combustible pour faire battre le coeur Carmat

Micro-électronique

Des composants électroniques "mous" pour épouser la forme du corps

Fabrication additive

Une collaboration globale pour offrir des mains imprimées en 3D à des enfants

Impression

Un crâne imprimé en 3D implanté avec succès

Impression

Un exosquelette imprimé en 3D

Biotechs

OxSyBio imprime des cellules synthétiques en 3D avec de l'eau

Biotechs

Cybathlon : les premiers JO bioniques auront lieu en 2016

Défense

La Darpa veut créer un implant cérébral pour contrôler la mémoire

Conception

Une peau artificielle d'une sensibilité égale à la peau humaine

Nanotechnologies

Vidéo : des nanomoteurs contrôlés à l'intérieur des cellules

Biotechs

Une prothèse offre un troisième bras à un batteur

Biotechs

Une prothèse qui redonne le sens du toucher

Photonique

Des lentilles de contact à vision thermique grâce à un capteur en graphène

Energie - Environnement

La chaleur du corps, source d'énergie pour les objets connectés

Biotechs

La Darpa ouvre un bureau de recherche en technologies biologiques

Défense

L'armée US planche sur une armure "Iron Man"

Réglementation

Vers des recherches encadrées sur les embryons

Réalité augmentée

Le MIT met les nanotechnologies au service de la réalité augmentée

Production

Le MIT prépare Atlas pour la compétition robotique de la Darpa

New Space

La Nasa entraîne un robot pour soigner les astronautes dans l'espace

Numérique

Avec DeepMind, Google mise sur l'intelligence artificielle

Cloud computing

Watson, le cerveau artificiel d'IBM bientôt sur smartphone

Micro-électronique

La pilule du futur sera une puce contraceptive... télécommandée !

Numérique

"Holà !" : premier envoi de message par télépathie réussi !

Tout le dossier

Sujets associés

NEWSLETTER La Quotidienne

Nos journalistes sélectionnent pour vous les articles essentiels de votre secteur.

Votre demande d’inscription a bien été prise en compte.

Votre email est traité par notre titre de presse qui selon le titre appartient, à une des sociétés suivantes...

Votre email est traité par notre titre de presse qui selon le titre appartient, à une des sociétés suivantes du : Groupe Moniteur Nanterre B 403 080 823, IPD Nanterre 490 727 633, Groupe Industrie Service Info (GISI) Nanterre 442 233 417. Cette société ou toutes sociétés du Groupe Infopro Digital pourront l'utiliser afin de vous proposer pour leur compte ou celui de leurs clients, des produits et/ou services utiles à vos activités professionnelles. Pour exercer vos droits, vous y opposer ou pour en savoir plus : Charte des données personnelles.

LES ÉVÉNEMENTS L'USINE NOUVELLE

LES PODCASTS

Le Mans, capitale du son

Le Mans, capitale du son

Dans ce nouvel épisode de La Fabrique, Olivier James nous emmène au Mans pour nous faire découvrir un écosystème surprenant : celui de l'acoustique. En quelques années, la...

Écouter cet épisode

Le design dans le monde d'après

Le design dans le monde d'après

L'ancien secrétaire d'Etat socialiste, Thierry Mandon, est président de la Cité du Design de Saint-Etienne. Dans ce nouvel épisode du podcast Inspiration, il présente la Biennale...

Écouter cet épisode

Viande in vitro, végétal... Frédéric Wallet dresse le menu de demain

Viande in vitro, végétal... Frédéric Wallet dresse le menu de demain

Dans ce nouvel épisode de « Demain dans nos assiettes », notre journaliste reçoit Frédéric Wallet. Chercheur à l'Inrae, il est l'auteur de Manger Demain, paru aux...

Écouter cet épisode

La fin du charbon en Moselle

La fin du charbon en Moselle

Dans ce nouvel épisode de La Fabrique, Cécile Maillard nous emmène à Saint Avold, en Moselle, dans l'enceinte de l'une des trois dernières centrales à charbon de...

Écouter cet épisode

Tous les podcasts

LES SERVICES DE L'USINE NOUVELLE

Trouvez les entreprises industrielles qui recrutent des talents

VILLE DE CALLAC

Technicien des Services Techniques H/F

VILLE DE CALLAC - 31/03/2022 - CDD - CALLAC DE BRETAGNE

+ 550 offres d’emploi

Tout voir
Proposé par

ARTICLES LES PLUS LUS