Elyse Larribau

Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA)
Dir. Charles Pontonnier et Marie Babel - co-encadrant. Nolwenn Fougeron et Sylvain Guégan

Résumé. Les personnes atteintes de troubles moteurs liés à des maladies neuromusculaires ou neurodégénératives rencontrent souvent des difficultés pour réaliser des gestes simples du quotidien. Pour les aider à préserver leur autonomie, l’utilisation d’exosquelettes s’avère prometteuse.
Cependant, pour être vraiment utiles, ces exosquelettes doivent pouvoir s’adapter précisément à chaque utilisateur, en tenant compte à la fois de ce que la personne est encore capable de faire, et des efforts que demandent les gestes qu’elle souhaite accomplir.
Dans ce projet de thèse, l’objectif est de concevoir un exosquelette main-poignet capable d’assister les mouvements de manière personnalisée et confortable. L’approche retenue repose sur le principe de la commande partagée : une collaboration entre l’utilisateur et la machine. L’idée consiste à combiner l’intuition et les intentions de la personne avec la précision et la force de la machine, pour obtenir un mouvement fluide et naturel.
Ce développement sur la zone main poignet viendra compléter un exosquelette de membre supérieur actuellement développé au sein de la chaire IH2A de l’INSA de Rennes et de l’action exploratoire Inria MusMapS, dans une collaboration étroite entre les équipes de recherche Inria ComBO et Rainbow de l’IRISA. (UMR 6074) et le pôle Saint Hélier, institut de rééducation et de réadaptation à Rennes.
Pour atteindre cet objectif, plusieurs étapes sont prévues :
Mieux comprendre les capacités de l’utilisateur, en construisant un modèle musculosquelettique à partir de mesures indirectes (électromyographie ou analyse du mouvement). C’est un défi scientifique majeur lorsqu’il est question de personnes en situation de handicap, présentant des mobilités résiduelles et des perturbations sensorimotrices.
Adapter l’assistance en temps réel, grâce aux capteurs intégrés à l’exosquelette, qui fourniront en continu des informations sur les efforts, les mouvements ou les réactions de l’utilisateur. C’est également un problème scientifique difficile du fait de la frugalité des informations disponibles pour évaluer l’état courant de l’utilisateur.
Le projet prévoit des expérimentations pour évaluer le dispositif, à la fois sur l’efficacité de l’assistance et sur son confort, à travers de mesures objectives (mouvement, force) et subjectives (ressenti, questionnaires).

Motivation

« Parce que je ressentais le besoin de donner un sens concret à mes études et à mon travail de recherche, je me suis naturellement tournée vers la robotique d’assistance, ce qui m’a conduite à ce sujet de thèse, qui me motive à plusieurs niveaux. 
D’abord, il est challengeant, notamment en raison de la complexité biomécanique et fonctionnelle de la main, aussi exigeante que passionnante à comprendre, modéliser et assister. 
Ensuite, il offre une perspective de transfert technologique vers des applications concrètes d’aide à la rééducation et à l’assistance, apportant une dimension humaine et sociale à l’ensemble du processus de recherche et de développement. 
Enfin, ce sujet me permet d’évoluer dans un environnement de recherche stimulant, au sein d’équipes dynamiques et engagées, qui partagent une vision commune autour de l’innovation au service du handicap. »

Parcours

« Au département Mécatronique, j’ai beaucoup apprécié la pluridisciplinarité de la formation, qui m’a permis de construire progressivement mon parcours académique et professionnel. Ce cursus, ponctué de mini-projets de recherche et de stages, m’a donné l’occasion de découvrir des thématiques variées, notamment en biomécanique liée à la robotique d’assistance. Ces expériences m’ont donné envie de pousser les portes d’une thèse dans ce domaine. J’ai réalisé mon stage de M1 sur la modélisation musculosquelettique des membres supérieurs parétiques, dans le but de concevoir des modèles personnalisés servant au développement d’une commande d’exosquelette adaptée à l’utilisateur. L’objectif est maintenant de continuer à approfondir et mettre au service de ce sujet de thèse les compétences acquises au cours de ma formation en conception, modélisation, traitement de données et communication des résultats. »