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ROBOT MOBILE ET HANDICAP Intitulé de l’exposé:  ROBOT MOBILE ET HANDICAP Présenté par : Avec mon enseignant: Mr :HAMDI KIBECHE Mohamed

SOMMAIRE: HISTORIQUE CHAPITRE I: PRÉSENTATION DE ROBOT MÉDICAL - Introduction du robot - Robot médical - Principes des robots médicaux - Attachement robot humain CHAPITRE II: ORGANES ARTIFCIELS DU ROBOT - Cœur artificiel - Bras bionique  - Main bionique - Robot de rééducation - Exosquelette - Téléthèse CONCLUSION

Historique: Au cours de l'histoire on peut distinguer 3 types de robots correspondant en quelques sorte à l'évolution de cette "espèce" créée par l'Homme : Le premier type de machine que l'on peut appeler robot correspond aux "Automates". Ceux-ci sont généralement programmés à l'avance et permettent d'effectuer des actions répétitives. Le second type de robot correspond à ceux qui sont équipés de capteurs (en fait les sens du robot). On trouve des capteurs de température, photo-électronique, à ultrasons pour par exemple éviter les obstacles et/ou suivre une trajectoire. Enfin le dernier type de robot existant correspond à ceux disposant d'une intelligence dite "artificielle" et reposant sur des modèles mathématiques complexes tels que les réseaux de neurones.

CHAPITRE I: PRÉSENTATION DE ROBOT MÉDICAL

Introduction du robot: Un robot est un assemblage complexe de pièces mécaniques et de pièces électroniques, le tout piloté par une intelligence artificielle. C’est donc un dispositif mécatronique (alliant mécanique, électronique et informatique). Les robots sont surtout des machines complexes, automatiques lorsqu’ils sont pilotés par une intelligence artificielle, ou manuels lorsqu’ils doivent êtes pilotés par une personne.

Robot médical: Un robot médical est un appareil utilisé pour soigner des patients, et s'apparentant par certains aspects à un robot. Actuellement, le robot médical n’est pas une machine très sophistiquée, puisqu’elle a souvent besoin d’un médecin ou d’un pilote pour fonctionner et que son autonomie est limitée, toutefois, les importants progrès techniques laissent penser qu’il y aura dans le futur d’autres unes de ces machines plus sophistiqués et qui peut être remplacerons même le médecin.

Principes des robots médicaux: Dans le domaine de la robotique de service, en contact avec l’humain, expose un système avec une carte principale, des cartes contrôleurs pour chaque articulation, et une carte sécurité divisée elle-même en deux modules : Un module de contrôle de la carte principale, Un module de contrôle des cartes contrôleurs des articulations.

Schéma représentant les différents types de commande d’un robot Conversion, stick Schéma représentant les différents types de commande d’un robot

Attachement robot humain: L'attachement direct d'os est une nouvelle méthode permettant d’attacher le membre artificiel au corps. L’utilisation de cette méthode peut causer une douleur importante chez le patient, c’est pourquoi l'attachement direct d'os a été exploré intensivement. La méthode consiste à insérer un boulon titanique dans l'os. Après plusieurs mois l'os s'attache au boulon titanique. Certains des avantages de cette méthode incluent une meilleure commande du muscle prosthétique et la possibilité de porter le prosthétique pendant une période prolongée. L'inconvénient principal de cette méthode est que les amputés avec l'attachement direct d'os ne peuvent pas avoir de grands impacts sur le membre, comme ceux éprouvés pendant pulser, en raison du potentiel pour l'os à la coupure.

Casque électro-encéphale-gramme: Elle permet de contrôler et commander un organe artificiel via des neurones, le signal transmis entre les neurones peut crée un petit champ électrique, détecté par capsules en polymère. Pour cela, de petites capsules en polymère de taille nanométrique sont greffées aux vestiges des terminaisons nerveuses couplées aux cellules musculaires. Elles intègrent des capteurs myoélectriques qui renvoient les informations provenant du cerveau vers la prothèse, pour la piloter « presqu’aussi aisément » qu’un membre normal. La toute première prothèse de ce type date de 2005. Depuis, du chemin a été parcouru, et un jeune Américain équipé d’une jambe robotisée fonctionnant sur ce principe a même réussi à monter, par les escaliers.

CHAPITRE II: ORGANES ARTIFCIELS DU ROBOT

Cœur artificiel: Un cœur artificiel est une prothèse conçue pour traiter les personnes présentant de l'insuffisance cardiaque ou d’autres maladies cardio-vasculaires graves. Le cœur artificiel total, réservé aux malades graves, qui remplace totalement le cœur biologique.

Principe de cœur artificiel: Le principe du cœur artificiel totalement implantable est d’offrir au patient la même liberté qu’avec un vrai cœur, sans être relié à une grosse machine externe pour faire fonctionner la pompe. Schéma représente le principe du fonctionnement d'un cœur artificiel

Bras bionique:  C’est une prothèse dirigée par la pensée. Celle-ci est directement attachée au squelette et connectée aux nerfs et aux muscles, sans passer par des électrodes implantées sur la peau. Ce type de prothèse se commande de façon beaucoup plus intuitive et permet un contrôle du membre artificiel qui est proche de celui du membre biologique. 

Schéma représente le principe de fonctionnement d’un bras bionique Après l'amputation, les terminaisons nerveuses du membre amputé restent actives. Puis, celles-ci sont greffées sur les muscles pectoraux. Quand le patient pense à bouger le bras, les muscles pectoraux se contractent. A cet endroit, des électrodes détectent le mouvement et actionnent à leur tour le bras. Schéma représente le principe de fonctionnement d’un bras bionique

Main artificiel bionique: Main bionique fonctionne sur la base de la récupération de signaux anciennement envoyés aux muscles à travers les liaisons nerveuses du bras, via le plexus brachial. La complexité du travail réside dans la capacité du système électronique à récupérer les signaux émis par le corps, à les filtrer, à les amplifier, à les analyser puis à en déduire un ordre moteur. Après leur amputation, les deux patients arrivaient à manipuler leurs mains bioniques très correctement au bout de deux mois seulement.

Schéma représentant les composants de main bionique

robot de rééducation: Il existe la robotique de rééducation pour permettre aux personnes ayant des problèmes de les aidé après un accident. Par exemple pour réapprendre a son bras les mouvement de la vie quotidienne…

Exosquelette: Un exosquelette est un équipement articulé et motorisé fixé sur le corps au niveau des jambes et du bassin, voire également sur les épaules et les bras. Il facilite les mouvements en ajoutant la force de moteurs électriques. Ils sont également étudiés pour des professions civiles où l'on porte des charges lourdes : par exemple les secteurs du bâtiment et médical, pour les soins infirmiers.

Téléthèse: Une téléthèse est un moyen technologique permettant à une personne en situation de handicap moteur d'interagir à distance avec son environnement. Le dispositif est constitué d'une interface de commande, d'une unité centrale, d'un système de transmission et d'effecteurs (les appareils pilotés par la téléthèse).

Description technique de téléthèse: Une téléthèse d’environnement comporte toujours 4 éléments : Une interface de commande (ou capteur). Le capteur est l’intermédiaire entre l’utilisateur et l’unité centrale. Elle permet d’activer et de sélectionner les commandes à effectuer. Ce sont : (1) les capteurs à contact direct (contacteur, clavier, joystick...) (2) les capteurs à contact indirect (reconnaissance vocale...). Une unité centrale C’est l’outil de dialogue avec l’utilisateur. Elle propose les différentes fonctions à commander. Il peut s’agir d’un simple clavier lumineux, d’un écran ou d’un menu vocal. L’unité centrale va ensuite décoder ces informations et va les transmettre aux effecteurs.

Des systèmes de transmissions Ils transmettent l’ordre donné par l’unité centrale aux fonctions à commander (les effecteurs). La télécommande peut se faire de différentes manières (par ondes infrarouges ou radios, par courant porteur, par rayon laser). Des effecteurs Ce sont les appareils et systèmes pilotés par la téléthèse d’environnement. Il peut s’agir de tous types d’appareils ou de motorisation électrique. Ce sont surtout des produits grand public, il convient parfois de s’assurer de leurs caractéristiques.

Conclusion: Le développement de la robotique permet de réels progrès dans la réduction de la dépendance des personnes handicapées et dans l’exercice des métiers d’accompagnement ou de soin, et s’il représente un véritable potentiel sur le plan économique et en termes d’emplois, il pose aussi des questions d’ordres juridiques, financières, sociologiques, notamment à travers les nouvelles relations homme/machine ainsi induites, et politiques pour lesquelles il est difficile aujourd’hui d’apporter des analyses, mais qui représentent un terrain de recherche et d’expérimentation tout à fait passionnant pour les années à venir.

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