Méthodologie d’analyse d’activité posturale pour la conception d’un maintien corporel adapté à la réalisation d’exercices de mobilité physique

Résumé : De nombreuses personnes dans le monde du handicap, ne peuvent accéder à une pratique sportive. Or, il est important de maintenir une activité physique adaptée en prévention ou en soin de suite. Le contexte de cette thèse s’inscrit dans ce besoin avec le développement du projet Volting (www.volting.org). Volting est une solution de type de fauteuil mobile électrique intégrant une mobilité augmentée avec une inclinaison latérale. De plus, à l’inverse d’une commande par une interface classique pour les fauteuils roulants électriques, la commande du Volting est basée sur une reconnaissance de mouvements spécifiques. Cela permet de libérer le haut du corps et d’aider à la réalisation d’exercices adaptés.
Comme pour les solutions de type orthèse, on retrouve le besoin de concevoir une interaction avec un maintien corporel qui intègre un certain degré de liberté articulaire. Cette interaction doit être adaptable pour répondre au besoin spécifique de chaque usager et de la tâche. Elle doit favoriser son appropriation et la réalisation du mouvement. Plusieurs critères, objectifs et subjectifs, interviennent alors. L’enjeu porte donc sur la méthode de configuration et de paramétrage de cette solution interactive.
L’objectif de la thèse concerne la définition d’une méthodologie pour adapter les points de maintien et de liberté d’une solution d’interaction corporelle robotisée. Notre démarche repose sur le couplage d’une analyse des postures en mouvement avec la solution mécatronique.
Nous proposons d’identifier la qualité de l’interaction au travers du suivi de l’état émotionnel de l’usager, de son engagement dans les mouvements et de sa capacité à percevoir son corps en mouvements ou proprioception. La méthode d’analyse des états sera développée par identification de métriques sur la base d’une chaîne de perception embarquée avec fusion multi-capteurs (principalement : centrale inertielle, capteurs de force et vision). La conception sera basée sur un principe robotique de type activo/passif. La démarche de la thèse intègre une phase expérimentale pour la validation de la contribution. Cette phase sera conduite dans le cadre du projet Volting.

Ma motivation :

Lors de mon projet de recherche, j’ai choisi de travailler avec M. Monacelli sur l’étude de l’état de l’usager lors d’exercices physiques réalisés avec Volting, un fauteuil roulant électrique possédant une mobilité augmentée. Ce projet en collaboration internationale est une opportunité pour comprendre la recherche dans de nombreux pays et s’enrichir des différences et des points forts de chacun. Le projet Volting m’a particulièrement touchée car il s’inscrit dans une démarche d’aide aux personnes âgées ou en situation de handicap à ré apprendre leurs corps et à pratiquer une activité physique régulière.

En réalisant mon projet de recherche de M2 dans le cadre de Volting, j’ai pu commencer à m’impliquer dans l’équipe. Le travail avec des gens de milieux différents (médical, audio-visuel) m’a tout de suite attirée car il permet de s’intégrer pleinement dans une problématique sociale actuelle. De plus, j’ai participé à la rédaction d’un article avec des doctorants du laboratoire, qui a été accepté pour la conférence ROMAN.

 

Mon parcours :

Après une CPGE MPSI / PSI, j’ai intégré l’ENS Rennes sur concours en 2020. Au cours de ma scolarité, j’ai reçu un enseignement pluridisciplinaire qui m’a permis d’acquérir des compétences et connaissances variées, en particulier en robotique, en informatique et en analyse du mouvement. Cela a sollicité ma curiosité sur les thématiques de robotique d’assistance et de soins. Ma quatrième année dans le master RAM (Université Paris-Saclay) a validé mon envie de travailler dans ce domaine.

J’ai également eu des expériences en laboratoire et en entreprise lors de mon cursus : mon stage de deuxième année d’ENS ainsi que mon projet industriel lors de l’année de l’agrégation étaient tous deux orientés vers la robotique médicale ou d’aide à la personne. Lors de mon projet de recherche de deuxième année, j’ai participé à la rédaction d’un article avec une doctorante de l’ENS. Ainsi, le projet Volting s’intègre parfaitement dans mes objectifs en termes de recherche : l’assistance dans le monde de la santé.

 

Fauteuil Volting avec caméra

Volting avec traitement d’image OpenPose