Comme un robot doux

par Blathnaid O'Dea

30 juin 2023

Image : © Xandra/Stock.adobe.com

Un « gant robot » léger qui fonctionne comme un exosquelette pour la main a été programmé pour aider les gens à jouer de la musique et à fournir un retour haptique.

Les scientifiques trouvent des solutions à toutes sortes de problèmes et l'une des dernières études qu'ils ont étudiées est la manière d'aider les patients victimes d'un AVC à retrouver la dextérité de leurs doigts pour faire des choses comme jouer de la musique.

Des chercheurs américains ont conçu un prototype de gant robotique souple qui agit comme une sorte d'exosquelette pour les personnes se remettant d'affections telles qu'un accident vasculaire cérébral qui leur font perdre le mouvement de leurs mains. Pour les besoins de la recherche, les scientifiques se sont concentrés sur les patients victimes d’un AVC travaillant à réapprendre à jouer de la musique, mais le prototype peut également être potentiellement appliqué à d’autres cas d’utilisation.

Même pour les patients victimes d'un AVC qui ne jouent pas habituellement de la musique, les mouvements de pincement avec des cordes de guitare peuvent constituer un exercice de rééducation efficace parallèlement à d'autres thérapies professionnelles. Mais le gant robotique peut vraiment aider les musiciens qui constatent que la dextérité de leurs mains est compromise après avoir subi un accident vasculaire cérébral.

Le Dr Maohua Lin, professeur adjoint au Département de génie océanique et mécanique de la Florida Atlantic University, est l'auteur principal de la recherche. L'étude a été publiée dans la revue Frontiers in Robotics and AI.

Lin a expliqué que lui et son équipe ont utilisé l'apprentissage automatique pour entraîner le gant à « sentir » si l'utilisateur jouait la version correcte ou incorrecte d'une chanson de niveau débutant au piano. L'échantillon de chanson qu'ils ont utilisé était « Mary Had a Little Lamb », qui nécessite quatre doigts pour jouer.

« Nous montrons ici que notre gant exosquelette intelligent, avec ses capteurs tactiles intégrés, ses actionneurs souples et son intelligence artificielle, peut contribuer efficacement au réapprentissage des tâches manuelles après un neurotraumatisme », a déclaré Lin.

Il a déclaré qu'il envisageait que les patients portent éventuellement une paire de gants légers imprimés en 3D pour jouer de la musique et effectuer d'autres tâches. Le prototype de gant a finalement pu fonctionner de manière autonome sans intervention humaine grâce à la formation des scientifiques.

Le gant peut être programmé davantage pour donner à l'utilisateur un retour sur son instrument en jouant via un retour haptique, des signaux visuels ou sonores. Le retour haptique fait référence à l'utilisation du toucher comme moyen de communication, par exemple lorsque les téléphones portables vibrent pour indiquer une notification. La start-up irlandaise Field of Vision utilise une technologie de retour haptique dans son appareil portable qui aide les gens à ressentir l'énergie des matchs sportifs.

Selon Lin, la science autour du gant robot peut être améliorée. « Plusieurs défis dans ce domaine doivent être surmontés. Il s’agit notamment d’améliorer la précision et la fiabilité de la détection tactile, d’améliorer l’adaptabilité et la dextérité de la conception de l’exosquelette et d’affiner les algorithmes d’apprentissage automatique pour mieux interpréter et répondre aux entrées de l’utilisateur.

Il a ajouté que tout effort visant à adapter le prototype actuel à d'autres tâches de rééducation au-delà de la lecture de musique nécessiterait une personnalisation adaptée aux besoins individuels. "Cela peut être facilité grâce à la technologie de numérisation 3D ou aux tomodensitogrammes pour garantir un ajustement et une fonctionnalité personnalisés pour chaque utilisateur."

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Blathnaid O'Dea est journaliste Carrières chez Silicon Republic

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