Code vestimentaire pour les robots

Prendre soin des personnes âgées et handicapées, en particulier lorsqu'il s'agit de les aider à accomplir des tâches de base comme s'habiller, impose une charge importante et souvent sous-estimée aux soignants. Le rôle d’un soignant peut être exigeant à la fois émotionnellement et physiquement, car il nécessite un haut niveau d’attention, de patience et d’adaptabilité. La responsabilité de répondre à tous les besoins, y compris d'habiller les autres, peut prendre beaucoup de temps et être épuisante, ce qui amène les soignants à ressentir un stress accru, de la fatigue et un sentiment diminué de liberté personnelle. La vigilance constante requise pour assurer la sécurité, le confort et la dignité de leurs proches peut avoir des conséquences néfastes sur le bien-être mental et physique des soignants.

Pour les personnes âgées et handicapées qui ont du mal à s’habiller, cela peut avoir de profondes implications psychologiques et émotionnelles. L’incapacité de s’habiller peut entraîner un sentiment d’impuissance, une perte d’indépendance et une diminution de l’estime de soi. Pour beaucoup, l’acte de s’habiller va au-delà de la simple fonctionnalité ; c'est une forme d'expression de soi et un moyen de maintenir un sentiment d'identité. Lorsque cette autonomie est compromise, les individus peuvent éprouver un sentiment de honte ou de frustration, érodant ainsi leur estime de soi.

Parce qu'il s'agit d'un besoin si courant chez de nombreuses personnes, les chercheurs ont travaillé au développement d'assistants robotiques qui aident les gens à s'habiller eux-mêmes et à alléger le fardeau qu'ils subissent pour eux et leurs soignants. Mais ces systèmes n’ont pas connu beaucoup de succès, car ils ont tendance à se concentrer sur des problèmes très contraints dans lesquels le type de vêtement ou la pose de l’individu est fixé. Bien entendu, le monde réel ne ressemble pas à cela et les systèmes sont donc d’une utilité très limitée.

Mais avec 92 % des résidents des établissements de soins infirmiers et des patients soignés à domicile ayant besoin d’aide pour s’habiller, selon le Centre national des statistiques de la santé, de meilleures solutions sont nécessaires de toute urgence. Des recherches récentes menées par une équipe de l’Université Carnegie Mellon promettent de devenir un jour cette solution. Ils ont développé un système de contrôle robotique généralisé qui utilise l’apprentissage automatique pour s’adapter à différents types de vêtements, poses et formes corporelles. À l'heure actuelle, on apprend seulement à passer une manche sur le bras d'une personne, mais en utilisant des techniques similaires, on pourrait l'étendre pour faire bien plus dans les années à venir.

Les vêtements sont très difficiles à travailler en raison de leur degré élevé de déformabilité. Si l’on combine cela avec les mouvements imprévisibles des personnes et une multitude d’autres inconnues, le problème est très difficile à résoudre. Les chercheurs ont exploité une approche basée sur l’apprentissage par renforcement pour les aider à faire face à cette complexité. Ce faisant, le robot pourrait expérimenter différents types de vêtements, positions du corps et d’autres facteurs pour apprendre lui-même la voie optimale à suivre dans chaque cas.

Pour apprendre, l’algorithme a besoin de données provenant de nombreuses tentatives – plus que ce que même la plupart des patients participants à l’étude peuvent fournir – de sorte que les données initiales ont été collectées dans un environnement simulé pour accélérer le processus de formation. Une grande diversité de types de vêtements et de scénarios ont été mis en place dans cet environnement, puis les résultats ont été soigneusement transférés à une stratégie de contrôle des robots dans le monde réel.

Le système de contrôle a été testé dans le cadre d’un essai portant sur dix-sept participants, cinq types de vêtements et de nombreux types différents de poses de bras et de formes corporelles. Dans la plupart des cas, le robot s'est avéré tout à fait capable d'habiller l'individu, du moins en ce qui concerne le fait de passer une manche sur son bras. En examinant tous les cas de test, le système a pu couvrir en moyenne 86 % de la longueur du bras.

À l’avenir, l’équipe travaille à l’ajout de fonctionnalités plus avancées à son système, comme enfiler les deux bras d’une veste sur un individu ou lui passer un t-shirt par-dessus la tête. Ils ont également l'intention d'explorer la possibilité de rendre le processus plus dynamique, de manière à ce qu'il puisse gérer des situations dans lesquelles l'individu est en mouvement pendant qu'il s'habille. Il y a beaucoup de travail à faire, mais si des capacités plus avancées peuvent être développées, ce système pourrait donner plus d'indépendance à ceux qui ont perdu la capacité de s'habiller seuls.