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Fauteuil roulant intelligent : les secrets du projet

Un projet européen mené par des équipes françaises et anglaises a mis au point un prototype de fauteuil roulant équipé d’un système de détection d’obstacles qui doit aider les personnes handicapées ou âgées à se déplacer plus facilement tout en conservant leur autonomie. Pour la première fois, des tests cliniques vont commencer à la Fondation Garches. Aujourd'hui, gros plan sur la genèse du projet.

À terme, le fonctionnement du fauteuil sera assuré par un microcontrôleur intégré dans un boîtier de plus petite taille que l'actuel PC portable. © ISEN

À terme, le fonctionnement du fauteuil sera assuré par un microcontrôleur intégré dans un boîtier de plus petite taille que l'actuel PC portable. © ISEN

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Lancé en décembre 2010, le projet européen Syssias* (Système intelligent et autonome d’aide aux soins de santé) a pour vocation de concevoir un fauteuil roulant intelligent capable de « réconcilier handicap et indépendance ». Il rassemble des équipes de chercheurs de l’ISEN Lille (institut supérieur de l’électronique et du numérique), de l’École centrale de Lille, des universités anglaises de l’Essex et du Kent ainsi que les hôpitaux (Kent et institut catholique de Lille).

« L’idée maîtresse de notre projet est de répondre aux besoins spécifiques de personnes handicapées ou à mobilité réduite dont l’état évolue au fil de la journée, nous a expliqué Annemarie Kökösy de l’ISEN Lille et coordinatrice du projet Syssias. À la base, nous sommes une équipe spécialisée en navigation autonome des robots. Nos algorithmes fonctionnant de mieux en mieux, nous avons pensé qu’ils pourraient apporter une vraie amélioration aux fauteuils roulants. ».

Pouvoir équiper tous les fauteuils existants

Dans les semaines qui viennent, un prototype de ce fauteuil intelligent va commencer à être testé avec des personnes handicapées à la Fondation Garches. Il est équipé d’un système de détection des obstacles composé de capteurs et d’un algorithme de navigation qui traite les informations et peut ensuite donner l’ordre au fauteuil de ralentir ou de s’arrêter. Le système ne doit pas déposséder la personne de son autonomie mais plutôt l’aider lorsque le besoin se fait sentir. « Des kinésithérapeutes, des ergothérapeutes et des médecins ont collaboré à chaque étape du projet » souligne Annemarie Kökösy.

Le prototype de fauteuil intelligent qui va être testé jusqu’en mars prochain à la Fondation Garches. © Syssias
Le prototype de fauteuil intelligent qui va être testé jusqu’en mars prochain à la Fondation Garches. © Syssias

Il y a en tout 9 capteurs d'ultrasons et 2 capteurs infrarouge répartis tout autour du fauteuil dont la portée est de 4 mètres pour un usage en intérieur. Les capteurs infrarouge sont plus directifs et permettent de distinguer un mur d’une porte. Une carte électronique est couplée au joystick qui sert à manœuvrer le fauteuil afin de dériver les commandes de direction. L’utilisateur du fauteuil dispose d’un boîtier à Led relié à chaque capteur qui lui donne un retour visuel avec 3 couleurs (vert, orange et rouge) selon la proximité de l’obstacle. Exactement comme les détecteurs de recul qui équipent les automobiles récentes. À la différence majeure que l’algorithme de navigation apporte l’intelligence au système qui peut prendre la décision de ralentir ou stopper la marche du fauteuil si la personne n’est pas en mesure de le faire elle-même.

Pour le moment, ces informations sont traitées par un PC portable embarqué dans le prototype de fauteuil. Mais à terme, le fonctionnement sera assuré par un microcontrôleur intégré dans un boîtier de plus petite taille. « Dès le départ, notre préoccupation a été d’utiliser des équipements existants et de concevoir un système pouvant être adapté sur les fauteuils roulants disponibles sur le marché et tout cela pour un coût le plus bas possible » souligne Wilfrid Perruquetti, professeur à l’École centrale de Lille et directeur adjoint de l’équipe Non-A (pour non asymptotique), du centre de recherche Inria Lille-Nord-Europe, qui a développé l’algorithme au cœur du système. Ce scientifique nous explique que le développement de ce type d’assistance représente un enjeu d’avenir crucial, pas seulement pour les personnes handicapées mais aussi pour toutes les personnes âgées à mobilité réduite.

En France, le nombre de personnes handicapées est évalué entre 3,3 millions et 5 millions dont 1,8 million de personnes qui utilisent un fauteuil roulant à leur domicile (source : Rapport sur les apports de la science et de la technologie à la compensation du handicap de la députée madame Bérengère Poletti, 2008). Mais il n’y a pas que les personnes handicapées, il y a également la population des personnes âgées qui va en s’accroissant. « Les prévisions démographiques indiquent que la population des personnes âgées aura fortement augmenté d’ici 2025 avec les besoins d’aide à la mobilité que cela implique. Or, nous n’avons pas les ressources humaines pour y faire face. La robotique, les systèmes automatisés sont une solution pour combler ce manque », estime Wilfrid Perruquetti.

Un système évolutif

Voilà pourquoi le projet Syssias compte aller beaucoup plus loin dans le développement du fauteuil intelligent pour parvenir à créer un système encore plus autonome. À partir de l’année prochaine commencera une nouvelle phase du développement qui consiste à travailler sur le contournement des obstacles et le passage automatique des portes. « Il s’agit d’implanter des caméras pilotées par un algorithme qui localisera dans l’environnement du fauteuil les objets qui peuvent changer de place, apparaître ou disparaître, explique Wilfrid Perruquetti. Nous avons déjà une plateforme 100 % autonome qui fonctionne sur de petits robots. L’objectif est de transférer cette technologie dans le fauteuil. » L’un des autres volets du projet est de faire en sorte que le système puisse s’adapter au degré de handicap et évolue en fonction de l’état de fatigue de la personne, notamment avec des capteurs de mouvements. « L’université de l’Essex travaille actuellement sur l’amélioration de la commande vocale ainsi que la détection du clignement des yeux avec un système de caméra afin de substituer le joystick et convenir aux personnes les plus lourdement handicapées », révèle Annemarie Kökösy.

Enfin, l’ambition de Syssias est également de doter le fauteuil d’un système de communication afin de pouvoir envoyer et recevoir les données médicales via une connexion sans fil sécurisée. « Nous sommes encore très en amont dans ce domaine… », reconnaît toutefois la coordinatrice du projet Syssias qui arrivera à son terme fin 2013. Afin de mieux orienter le travail des équipes, une grande enquête européenne est actuellement en cours avec un questionnaire en ligne destiné aux usagers, à leurs proches ainsi qu’aux professionnels concernés. Annemarie Kökösy lance d’ailleurs un appel : « Nous n’avons qu’une cinquantaine de retours pour le moment. Il nous en faudrait beaucoup plus ! ». Souhaitons qu’elle soit entendue.

Retrouvez bientôt un article sur le fauteuil roulant en action !

* Le budget total de Syssias sur la période 2010-2013 est de 2,4 millions d’euros. Il est financé à hauteur de 1,2 million d’euros par le fonds européen Feder dans le cadre du programme Interreg IVA 2 Mers.


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