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En vidéo : les premiers pas de HAL, l'exosquelette robotisé

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Comme elle l'annonçait depuis plusieurs mois, Cyberdine, une entreprise japonaise spécialisée dans la robotique, vient de débuter la production en série de HAL, un exosquelette motorisé d'assistance musculaire.

Le professeur Sankai revêtu de HAL en plein travail. Crédit Cyberdyne

HAL (Hybrid Assistive Limb) n'a rien à voir avec son homonyme, vedette du célèbre film 2001, l'Odyssée de l'Espace. Lui existe réellement et, bien que moins imposant, n'aurait certainement pas dépareillé à bord de l'Explorateur 1 décrit par Arthur C. Clarke.

L'idée de l'exosquelette n'est pas nouvelle. D'autres avaient déjà rêvé d'un appareillage équipé de membres artificiels actionnés par des moteurs électriques suffisamment léger et compact, pouvant être revêtu par un être humain. Il en décuplerait les forces ou bien rendrait la mobilité à des personnes atteintes de paralysie.

Alors que les appareils développés jusqu'à présent se révélaient lourds, encombrants et peu performants, le Japonais Yoshiyuki Sankai, de l'université Tsukuba, a mis au point et développé HAL, premier exosquelette destiné à être commercialisé par la société Cyberdyne.

HAL-5B, présenté par Yoshiyuki Sankai. Crédit Cyberdyne

Le premier modèle, nommé HAL-3, n'assistait que la moitié inférieure du corps et se révélait assez encombrant. Utilisé comme banc d'essai, il a ensuite permis la réalisation du premier prototype de HAL-5, équipé de bras et de jambes, beaucoup plus léger. Le 16 avril 2008 débutait la construction d'une usine destinée à la production du modèle définitif réunissant toutes les qualités voulues en vue d'une commercialisation, répondant au nom de code HAL-5B.

Le premier exosquelette intelligent

D'une taille de 1,60 mètre pour un poids de 23 kg (dont 15 kg pour la partie destinée à la marche), HAL-5B est alimenté par une batterie de 100 volts qui lui assure une autonomie de 160 minutes en fonctionnement continu. L'éventail des tâches qu'il lui est possible d'accomplir est vaste, et comprend les gestes du quotidien, comme par exemple marcher, grimper ou descendre des escaliers, soulever une masse ou porter des objets lourds.

La principale innovation de HAL réside dans ses deux modes de fonctionnement, soit contrôlé par la personne soit autonome.


HAL en pleine action. Crédit Cyberdyne

En mode dit de contrôle bio-cybernétique, HAL perçoit, à l'aide de capteurs répartis sur la peau, les faibles flux électriques émis par le cerveau et destinés à transmettre les ordres de mouvement aux muscles du porteur. Routées vers un microprocesseur, ces informations aident HAL à déterminer la nature du mouvement à générer, ainsi que son ampleur et la puissance adéquate à y consacrer. Le système informatique embarqué commande ensuite les unités motrices actionnant les articulations de l'appareillage, et cela avant même que les muscles véritables de l'utilisateur entrent en action.

Un second mode est dit autonome, car il se base sur les informations déjà stockées dans la mémoire de HAL. Chaque mouvement de base, comme se lever d'une chaise, grimper des marches, est décomposé en séquences successives formant une action déterminée, mise en relation avec les mouvements correspondants. La base de données dans laquelle HAL peut puiser en permanence n'est pas figée, mais bien mise à jour en permanence en fonction des mouvements perçus par les capteurs. Ainsi, une mauvaise transmission des données, ou même la défaillance d'un capteur n'entravera que rarement une action en cours, que HAL poursuivra de façon autonome.

Décomposition des mouvements de lever d'une chaise et de mise en marche. Crédit Cyberdyne

Production en série

Cyberdine prévoit dans un premier temps une production en série de 500 unités par an, qui seront proposées en location aux hôpitaux, centres de soins ou maisons de repos voire les salles de sport. Takashi Hama, un des responsables de l'entreprise, confie qu'il étudie aussi la possibilité d'utiliser HAL sur les chantiers de construction où il pourrait aider au transport et à la manipulation de charges importantes.

Yoshiyuki Sankai n'y voit aucun inconvénient, affirmant que cette technologie n'est utile que si elle est mise au service de l'Homme, mais refuse par avance toute application à des fins militaires.

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