La robotique s'inspire de la fourmi

Par 02 décembre 2008
Mots-clés : Smart city, Asie-Pacifique

L'analyse du comportement de ces insectes a servi de modèle à l'élaboration d'une interface homme / machine. Celle-ci permet de contrôler les mouvements d'une prothèse robotisée par la pensée.

Après avoir recréé le vol des mouches, la robotique s'inspire du comportement des fourmis. Des ingénieurs de l'université de technologie de Sydney (UTS) travaillant sur un système de prothèse robotisée contrôlable par la pensée ont en effet étudié la façon dont les membres d'une colonie de fourmis se conduisent dans certaines situations, comme par exemple pour trouver de la nourriture. Ces observations leur ont permis d'améliorer l'interface homme / machine de leur dispositif, devenue ainsi moins invasive et plus efficace. "Notre objectif est de créer des dispositifs prothétiques fonctionnant exactement de la même façon que des membres faits de chair et de sang et auxquels il suffit de penser pour qu'ils se meuvent", explique Rami Khushaba, un doctorant participant au projet. "L'intelligence collective dont témoignent certains insectes peut servir de modèle à l'élaboration de telles prothèses intelligentes".
Signaux myoélectriques
On sait grâce à l'électromyogramme, qui étudie l'activité musculaire de l'homme, que chacune de ses contractions comporte un signal électrique distinct. Lequel caractérise une intention particulière produite par le système nerveux. Ces signaux myoélectriques sont déjà utilisés pour contrôler des membres prothétiques. "Le problème est que ces prothèses ne peuvent effectuer que des gestes sommaires et que ces derniers nécessitent des calculs si importants qu'ils sont souvent différés". Leur optimisation suppose que soient mieux connus les signaux électriques en question, c'est-à-dire lesquels correspondent à tel ou tel mouvement. Ce, afin de placer le mieux possible dans le cerveau les électrodes servant d'interface. "Or nous nous sommes rendus compte que le comportement dont témoignent les fourmis lorsqu'elles interagissent aide à déterminer le modèle algorithmique de fonctionnement de ces signaux".
Réduction du nombre d'électrodes
Forts de cette découverte, les chercheurs de l'UTS ont déterminé les meilleurs emplacements du cerveau pour y implanter des électrodes et ainsi réduire leur nombre. "Le système que nous avons mis au point nous a permis de passer de seize à trois électrodes". Lesquels ont réussi à capter 97 % des signaux myoélectriques à l'origine de mouvements. Le dispositif réduira donc considérablement la quantité de canaux et donc la puissance de calcul nécessaires à la production d'un mouvement intentionnel en temps réel. "Grâce à ces recherches, un amputé qui peut encore s'imaginer en train de mouvoir un membre qu'il a perdu pourra contrôler une prothèse robotique aussi facilement que s'il s'agissait de son véritable corps".

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