Reportage : un exosquelette autonome pour les centres de rééducation

Les pas du robot semblent lourds et résonnent dans les locaux de Wandercraft, où l’équipe de la société de robotique procède à une démonstration de son exosquelette autonome. Son pilote officiel, Kevin, a participé ce mois-ci au Cybathon, une compétition mondiale qui a lieu tous les quatre ans, « l’équivalent des Jeux olympiques dans la robotique, en quelque sorte », explique-t-il à ZDNet. Pilote aguerri, l’athlète paraplégique âgé de 32 ans a rejoint Wandercraft en janvier dernier pour apporter de précieux retours d’expérience à l’équipe d’ingénieurs aux commandes.

La particularité de l’exosquelette Atalante est qu’il s’utilise sans béquille. Le robot parvient à recréer une marche naturelle s’inspirant du déséquilibre permanent qui est le propre de la marche humaine, un acte « pas compliqué, mais pourtant très complexe », souligne Jean-Louis Constanza, CDO de Wandercraft, à ZDNet. « La marche est le plus grand challenge en robotique. L’intelligence artificielle, nous sommes 2 000 entreprises en France à travailler dessus. La marche, nous sommes les seuls au monde. »

Les collaborateurs de la société fondée en 2012 ont passé cinq années à mettre au point un robot qui marche. « Assez mal d’ailleurs à l’époque », se souvient Jean-Louis Constanza. Ce n’est qu’en 2018 que l’équipe est parvenue à effectuer la première marche autonome, où le patient était capable de lâcher les mains pendant la démonstration.

Atalante n’est pas un prototype, mais un produit commercial disponible sur le marché européen depuis janvier 2019, date à laquelle le robot a obtenu le marquage CE lui permettant d’être reconnu comme dispositif médical. Cet exo, dont le coût est estimé à 150 000 euros, équipe aujourd’hui six établissements de santé en France et au Luxembourg, dont l’AP-HP Henri-Mondor, qui en a fait l’acquisition pour soulager ses soignants et ses services de rééducation durant le pic épidémique de la Covid-19.

« Très robuste et réglable, il permet d’assister les médecins et les kinésithérapeutes à faire du réapprentissage de la marche, après un AVC ou une blessure de la moelle épinière, ou améliorer la fonction de marche des patients quand ils sont atteints d’une sclérose en plaques sévère », explique Jean-Louis Constanza.

Trois interfaces de contrôle

L’installation des patients à bord de l’exosquelette prend à peine quelques minutes. En lieu et place d’un fauteuil roulant, le professionnel de santé assiste le patient pendant sa séance de rééducation avec la machine, n’oubliant pas de placer au préalable un capteur IMU (pour “Inertial Measurements Units”) au dos du patient afin de détecter lorsque la personne se penche et ainsi permettre d’activer les mouvements du robot. C’est en quelque sorte la tour de contrôle de la machine.

Le médecin dispose entre ses mains d’une tablette lui permettant d’adapter les exercices et de varier l’intensité de l’effort au fil des séances, et accède également à une commande située sur le dossier du robot, hors de portée du patient.

Equipé de 12 moteurs et de deux jeux de batteries amovibles, le robot est conçu pour fonctionner en théorie sur une longue période. Une estimation revue dans la pratique : « au bout d’un moment, cela devient physique, il faut savoir faire des pauses de temps en temps », note Kevin. En fauteuil roulant depuis 8 ans, le pilote a dû « apprendre à comprendre la machine ». Télécommande en main, il a toutefois rapidement trouvé ses marques. « C’est important de faire corps avec le robot. Il faut plutôt l’assister que vouloir le contrôler. C’est une synergie à mettre en place. »

Pour les patients hémiplégiques post-AVC, un exercice que le kiné peut donner à faire à son patient consiste à tenir un bâton pour renforcer le bras non valide.

Avec la télécommande en main, le patient peut choisir d’actionner un mode (marche/demi-tour/recul/pas de côté) et le robot s’exécute.

Prochaine étape, le marché américain

Après le marché européen, Wandercraft attend maintenant d’obtenir l’approbation de la FDA pour l’exporter sur le marché américain, où elle noue déjà d’étroits contacts avec certains centres universitaires, notamment avec le California Institute of Technology (Caltech).

Une partie des effectifs de la société française est d’ailleurs dédiée à la gestion des essais cliniques et des certifications pour étendre ses perspectives commerciales.

Les fondateurs de Wandercraft ont tenu dès le départ à ce que la start-up conçoive quasiment tout elle-même, et achète rarement des pièces sur l’étagère. Dans son propre atelier de fabrication de la rue Rivoli, la société fabrique « jusqu’à 2 ou 3 modèles par mois », en attendant de passer à la vitesse supérieure, précise Jean-Louis Constanza.

Une grande salle de test accapare presque la moitié des locaux de Wandercraft, dans laquelle s’affairent les ingénieurs du matin au soir. C’est un travail de passionné auquel se consacrent les collaborateurs pour développer le meilleur produit possible. « L’exosquelette est devenu stable, mais il faut lui assurer une fiabilité jusqu’à 5 ans d’usage continu », ajoute le CDO.

Un exosquelette personnel dans les tuyaux

D’autres challenges attendent l’équipe, qui travaille en parallèle sur une version personnelle du robot dans quelques années. « L’exosquelette personnel qui est dans les tuyaux sera nettement plus petit et plus fin que celui destiné aux centres de rééducation. Il y a déjà un prototype qui tourne avec cette technologie », commente Jean-Louis Constanza.

Pour s’adapter au monde extérieur, l’exosquelette devra en tout cas être complété par un capteur de vision, précise-t-il. Comme pour les voitures autonomes, la question de l’autonomie totale de la machine se posera aussi, puisque l’utilisateur du robot devra rester maître de sa trajectoire et de ses mouvements.

D’un point de vue commercial, une version domestique de l’exosquelette devra rester « au prix d’un fauteuil roulant électrique, voire d’un très bon fauteuil manuel », qui grosso modo revient à dépenser entre 4 000 et 5 000 euros pour un modèle de base, estime le responsable de Wandercraft.

Disposer d’un exosquelette chez soi est à cette heure plus proche de la fiction que de la réalité. Séduit par l’idée, Kevin énonce que « l’idéal serait d’avoir des robots à domicile et des fauteuils roulants pour sortir ».