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À ce jour, les pieds prothétiques disponibles sur le marché peinent encore à reproduire le comportement humain et à répondre aux besoins réels des personnes amputées. Plus de 15 années de recherche, alliant robotique avancée, intelligence artificielle et biomécanique humaine par Axiles Bionics et Brubotics, ont permis de développer des innovations « deeptech » intégrées dans un pied bionique qui transformera durablement le domaine de la prothèse.
Lors de la marche, le cerveau humain anticipe les mouvements pour adapter le corps aux pentes, aux escaliers ou à tout autre type de terrain.
Par conséquent, une prothèse nécessite une intelligence artificielle pour reproduire ce comportement humain par le biais d'une machine.
La recherche traditionnelle permet de prédire des événements très précis grâce à des algorithmes de contrôle complexes. Cependant, ces modèles restent efficaces en laboratoire, mais échouent dans des situations réelles dès que les conditions changent légèrement. La solution réside dans l'intégration d'une intelligence basée sur le deep learning, créant un réseau de neurones artificiels à partir des données collectées.
Cette technique permet au pied bionique de détecter les actions futures avec une précision incroyable, qu'il s'agisse de marcher, de monter des escaliers, etc.
Plus le pied bionique reçoit de données, plus il devient précis et efficace.
Chaque personne possède une démarche unique, comparable à une empreinte digitale. Chez Axiles Bionics, l'objectif est que la prothèse s'adapte à l'utilisateur, contrairement aux dispositifs actuels.
L'apprentissage par renforcement peut être comparé à une personne essayant de sortir d'un labyrinthe : elle doit explorer, tenter, et être récompensée en choisissant le bon chemin. C'est exactement ce que fait le pied bionique grâce à l'auto-apprentissage.
Plus il effectue d'actions, plus il s'améliore dans leur exécution, tout comme le ferait un être humain.
La biomécanique révèle que, lors de la marche, le genou humain dissipe de l'énergie tandis que la cheville en génère une grande quantité. Ces deux articulations fonctionnent de manière radicalement différente.
En ingénierie, plusieurs options existent pour reproduire le mouvement humain des membres inférieurs : utiliser des ressorts pour stocker et restituer l'énergie, intégrer un amortisseur pour dissiper l'énergie, ou inclure un moteur pour en générer. Pour les prothèses de genou, les amortisseurs sont parfaits pour dissiper l'énergie, mais ils sont inadaptés à un pied prothétique. La cheville humaine nécessitant beaucoup d'énergie, un moteur pèserait 4 kg, ce qui est trop lourd et donc inadapté à une prothèse.
Pour beaucoup, un pied passif reste souvent une meilleure option qu'un pied micro-contrôlé. La solution réside dans un actionnement biomécanique flexible, combinant ressorts et moteurs.
Ainsi, le pied offre flexibilité, sécurité et assistance, grâce à une mécanique bio-inspirée qui réduit de manière significative et intelligente la consommation d'énergie motrice tout en conservant un dispositif fonctionnel, même lorsque la batterie est déchargée.
Grâce à cette avancée technologique, Axiles Bionics ouvre la voie à la nouvelle génération de prothèses bioniques.
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