Un exosquelette de cheville pour aider les seniors à marcher
Des chercheurs américains viennent de mettre au point un exosquelette de cheville qui pourrait réduire l’effort de marche des seniors, mais également des populations à mobilité réduite.
Un projet difficile à mener
Lorsque nous marchons sur un sol plat, théoriquement, il ne devrait y avoir aucune dépense d’énergie. Les scientifiques savent également que les gens en consomment davantage d’énergie en marchant que dans toute autre activité quotidienne.
Cette dépense d’énergie peut causer des problèmes aux personnes âgées ou aux personnes ayant des soucis de mobilité. Les scientifiques tentent depuis longtemps de concevoir des exosquelettes qui pourraient rendre la marche plus facile, mais en se heurtant toujours à la barrière de leur source d’alimentation.
Un autre problème avec la conception d’un tel dispositif est que placer des objets lourds sur les jambes crée d’office une pénalité qui augmente la dépense énergétique. En conséquence, de nombreux ingénieurs étaient convaincus qu’un tel dispositif était impossible.
8 ans pour résoudre un problème vieux d’un siècle
Bien que ce genre de génie ait parcouru un long chemin depuis les années 1890, lorsque les inventeurs ont d’abord tenté de renforcer l’efficacité de la marche en utilisant des bandes de caoutchouc, les modèles actuels d’exosquelette non motorisés n’ont jusque-là pas été en mesure de réduire les dépenses d’énergie. Les biomécaniciens ne sont même pas certains que les « lames » portées par les athlètes handicapés comme Oscar Pistorius soient plus énergétiquement efficaces que des pieds humains.
Mais des scientifiques décrivent dans la revue Nature comment ils ont passé huit ans à développer un nouvel exosquelette non motorisé. La clé de ce nouveau succès est la façon dont les chercheurs se sont penchés sur un dispositif capable de soulager le muscle du mollet lorsqu’il n’est pas sollicité.
Les chercheurs se sont appuyés sur l’imagerie par ultrasons qui a révélé que le mollet dépense de l’énergie non seulement lorsqu’il propulse le corps vers l’avant mais également pour maintenir le tendon d’Achille, ce que les chercheurs ont appelé « l’action d’embrayage ».
« La marche est plus compliquée qu’on peut le penser. Tout le monde sait comment marcher, mais peu savent vraiment comment ils marchent », expliquent les chercheurs.
« Les études montrent que les muscles du mollet produisent principalement une force isométrique, sans faire aucun travail, au cours de la phase d’appui de la marche, mais toujours en utilisant une énergie métabolique importante », commentent les chercheurs. « C’est un peu comme si chaque fois que vous appuyez sur la pédale de frein de votre voiture, vous consommiez du carburant ».
A partir de cette constatation, les chercheurs ont conçu un exosquelette capable de « décharger » un peu la force d’embrayage musculaire du mollet. Afin de réduire la consommation d’énergie liée au fait de porter des objets lourds aux jambes, l’exosquelette a été fabriqué en fibre de carbone ultra-léger.
Les chercheurs estiment que cet exosquelette pourrait être particulièrement bénéfique pour les personnes âgées et celles ayant des séquelles permanentes d’AVC. Les chercheurs ont l’intention de tester leur appareil sur une population ayant divers problèmes de mobilité afin de mieux adapter les modèles à différents groupes de patients.
