Une prothèse robotique fait d'un batteur un "cyborg" à trois bras

Une prothèse robotique fait d'un batteur un "cyborg" à trois bras

La médecine et la robotique s'allient régulièrement dans le domaine des prothèses pour essayer de redonner un meilleur confort de vie aux amputés, en leur offrant des capacités similaires à celles qu'ils ont perdues. Mais un chercheur specialisé dans la technologie associée à la musique voit plus loin. Il a créé une prothèse pour un musicien qui par certains aspects surpasse les capacités humaines.

Le professeur Weinberg, fondateur et directeur du Georgia Tech Center for Music Technology, avait déjà créé des robots percussionnistes capables de jouer dans un groupe avec des humains. Il vient d'aller plus loin en développant une prothèse robotique qui peut être attachée à un amputé, intégrant sa technologie directement à un être humain.

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A venir, bientôt....

Cinq robots stars du salon Innorobo 2014

Avoir un robot pour porter votre valise, surveiller les enfants... sera bientôt possible! A l'occasion d'Innorobo, événement phare pour l'innovation robotique, qui se déroule cette année du 18 au 20 mars à Lyon, découvrez cinq petits petits bijoux d'intelligence artificielle.

 

Cinq robots stars du salon Innorobo 2014 - #1 Beam

Pouvoir visiter un lieu à distance. C'est ce que permet Beam, ce robot de la société américaine Suitable Technology, haut d'un mètre, et surmonté d'un écran sur lequel apparaît le visage de son utilisateur. Pratique, lorsqu'on ne peut, par exemple, se déplacer sur un salon. On peut ainsi se rendre virtuellement sur les stands et dialoguer avec les personnes présentes. Le logiciel de ce robot a été développé par Awabot, la société de Bruno Bonnel (à l'origine du salon Innorobo).

 

 

 

 

 

Cinq robots stars du salon Innorobo 2014 - #2 Adam

Cet assistant personnel, présenté par l'entreprise italienne Hands Company, peut réaliser une foultitude de tâches à la maison : communiquer avec les applications de domotiques (et donc contrôler les lumières, le thermostat, etc.) , se déplacer de manière autonome dans les différentes pièces pour assurer de la téléprésence, réaliser de la vidéosurveillance, servir de console de divertissement... Son système d'intelligence artificielle apprend des habitudes de ses utilisateurs, jour après jour, et est ainsi peu à peu capable de précéder leurs souhaits et actions, précisent ses concepteurs.

 

 

 

 

 

Voici une innovation issue de la société Ctrlworks. Plutôt que de concevoir un véhicule à guidage automatique capable de porter des charges, l'entreprise singapourienne a opté pour la création d'un module robotique capable de transformer n'importe quel chariot à roue ordinaire en un véhicule autonome intelligent. Il prend très peu d'espace, et se recharge facilement via une station d'accueil.

 

 

 

 

 

L'entreprise sud-coréenne Dongbu n'en est pas à son coup d'essai avec ce robot de service à tout faire. Hovis Genie est capable par exemple de vous réveiller, de vous donner les nouvelles et la météo du jour, de présenter des programmes éducatifs pour vos enfants, de surveiller votre bébé ou encore de réaliser pour vous de la télésurveillance. Objectif : faire évoluer en permanence les applications et les mettre à disposition en téléchargement sur un Big robot market.

 

 

 

 

 

 

Conçu par RobotSoft Systems, une entreprise indienne basée à Bombay, ce robot d'inspection, doté d'un " air whip systems " permet d'inspecter et de nettoyer les conduits d'aération et d'air conditionné des bureaux, des hôpitaux, des sous-marins...

En savoir plus sur http://lentreprise.lexpress.fr/innovation/cinq-robots-stars-du-salon-innorobo-2014_46282.html?p=5#JvX5f821bxhC4j5F.99

 

 

 

 

Pendant ce temps-là, en Chine....

Politique technologique

Retour sur les dix événements scientifiques chinois phares de l'année 2013

Pour la vingtième année consécutive, l'Académie des sciences de Chine (CAS) et l'Académie d'ingénierie de Chine (CAE) ont sélectionné les 10 meilleures avancées scientifiques chinoises qui ont marqué l'année 2013 :

1) L'atterrissage en douceur de Chang'e-3 sur la Lune

La Chine a lancé le 2 décembre 2013 la sonde lunaire Chang'e 3 depuis le centre de Xichang dans le Sichuan. Une partie de la sonde a effectué un alunissage en douceur le 14 décembre pour déposer un petit véhicule d'exploration (rover, dénommé Yutu, "lapin de jade"), lequel a une durée de vie nominale de trois mois. La sonde et le rover ont tous deux été développés par la China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC), avec un coût de développement qui serait de l'ordre de 1,4 milliard de yuans (environ 170 millions d'euros).

 Avec Chang'e 3 la Chine est devenue le troisième pays à effectuer un alunissage en douceur, après l'Union soviétique (Luna-9 en février 1966) et les Etats-Unis (Surveyor-1 en avril 1966).

 

2) Le lancement réussi du vaisseau spatial Shenzhou X

Le 11 juin 2013, la Chine a lancé avec succès sa cinquième mission spatiale habitée, Shenzhou X. L'équipage de la mission, composé de trois taïkonautes (deux hommes et une femme), a décollé du centre de lancement de Jiuquan, propulsé par une fusée de type Longue Marche 2F. Pendant cette mission de 15 jours, la plus longue mission habitée réalisée par la Chine, les taïkonautes ont réalisé deux arrimages de leur vaisseau au module Tiangong-I, laboratoire spatial dans lequel ils ont séjourné 12 jours pour réaliser des expériences médicales, des travaux de maintenance, des tests techniques, et des tests d'arrimage manuel. C'est également depuis le module Tiangong-I que les taïkonautes ont donné à des lycéens un cours sur les principes de base de la physique, retransmis à la télévision.

 

3) La première observation expérimentale de l'effet Hall quantique

Les scientifiques chinois ont fait la toute première observation expérimentale d'un phénomène connu sous le nom de l'effet Hall quantique (Quantum Anomalous Hall, effet QAH), une découverte qui pourrait accélérer la révolution informatique et le développement d'équipements électroniques de faibles puissances. Cette découverte permettrait de réduire la consommation d'énergie inutile découlant de collisions irrégulières d'électrons et ainsi de construire un supercalculateur de la taille d'une tablette.

 

4) La découverte de l'origine de la grippe aviaire H7N9 et les importants progrès faits dans l'étude de la transmission inter-espèces de la grippe aviaire H5N1

La Chine a connu une émergence de grippe aviaire H7N9 à partir de février 2013, qui a provoqué plus de 130 cas d'infection. D'après des scientifiques de l'université de Fudan à Shanghai, le virus de la grippe aviaire H7N9 proviendrait d'oiseaux sauvages de l'Est de la Chine. Grâce au séquençage génétique, ils auraient découvert que le sous-type NA du N9 trouverait son origine dans le lac Hongze dans la province du Jiangsu. Par ailleurs, les scientifiques chinois ont découvert qu'un sous-type du virus H7N9 pouvait se lier à un récepteur humain. Un article publié dans la revue Science en date du 23 mai 2013 par le centre de recherche commune sur la grippe (State Key Laboratory of infectious diseases de Shantou), rapporte que la souche H7N9 infecte les voies respiratoires supérieures des furets et des porcs, et se propage par contact direct. La transmission de mammifère infecté à mammifère sain est exclue, ce qui suggère que les cas humains d'infection à virus H7N9 sont très probablement causés par contact direct avec des oiseaux infectés ou leurs déjections.

 

5) Tianhe-2 à la première place des supercalculateurs les plus puissants du monde

En juin 2013, la Chine a pris la première place mondiale des supercalculateurs avec Tianhe-2, devant les Etats-Unis et le Japon. La liste du Top 500 des supercalculateurs classe deux fois par an, en juin et en novembre, les supercalculateurs les plus puissants du monde. Depuis le tout premier supercalculateur Yinhe-I construit en 1983, c'est la deuxième fois que la Chine assemble le supercalculateur le plus puissant du monde. Tianhe-1A avait remporté le titre en novembre 2010, avant d'être détrôné par l'ordinateur japonais K six mois plus tard.

 Construit en 15 mois par l'université nationale de technologie de la défense (UNTD) à Changsha (province du Hunan), Tianhe-2 possède une capacité de calculs 11 fois supérieurs à son prédécesseur Tianhe-1A.

 

6) Le développement du matériau le plus léger du monde

Une équipe de recherche chinoise de l'université du Zhejiang près de Shanghai a développé le matériau nanoporeux le plus léger du monde qui présenterait notamment des qualités remarquables pour le traitement des pollutions aux hydrocarbures.

 Le professeur GAO Chao et son équipe de recherche sur les nano-polymères du département de sciences et d'ingénierie des polymères auraient en effet développé un aérogel de graphène d'une densité de 0,16 mg par centimètre cube, soit un sixième de celle de l'air. Selon les tests effectués par l'équipe de recherche, l'aérogel serait en mesure d'absorber rapidement les composés organiques. Ainsi, 1 gramme d'aérogel pourrait absorber 68,8 grammes de matières organiques par seconde. De fait, l'aérogel de carbone pourrait être appelé à jouer un rôle important dans le traitement des pollutions et la purification de l'eau et de l'air.

 

7) Le développement d'un dispositif diode laser à rayonnement ultraviolet profond unique au monde

Une diode laser à rayonnement ultraviolet profond, développé par l'Académie des sciences de Chine (CAS), a passé les premiers tests de fonctionnement, faisant de la Chine le premier pays en possession d'un tel instrument. Le dispositif utilise un cristal de difluoroborate de béryllium potassium (KBBF), cristal non-linéaire permettant de convertir la lumière d'un laser en rayons ultraviolets profonds, de longueur d'onde inférieure à 200 nm propice à l'étude de la surface des supraconducteurs. L'équipe de chercheurs entre actuellement dans la seconde phase du projet qui consiste à développer, grâce à un programme du ministère chinois des finances, six autres dispositifs de diode laser à rayonnement ultraviolet profond.

 

8) Spectroscopie Raman à ultra-haute résolution

Des chercheurs de l'université de science et technologie de Chine (USTC) sont parvenus à atteindre la plus grande résolution possible à ce jour par spectroscopie Raman. D'une valeur inférieure à 1nm, cette résolution pourrait permettre la caractérisation chimique d'une seule molécule.

 

9) La construction d'un générateur d'énergie nucléaire avec la plus grande capacité du monde

Avec ces deux réacteurs EPR d'une capacité installée de 1 750 MW, soit la puissance par unité la plus élevée au monde, la centrale nucléaire de Taishan est en cours de construction dans le sud de la province du Guangdong. De technologie française, cette centrale nucléaire est construite et sera exploitée par la Taishan Nuclear Power Joint Venture Co (TNPJVC), une joint-venture créée en 2008 entre la China General Nuclear Power Holding Corporation (CGNPC à 51%), Electricité de France (EDF à 30%) et, depuis 2012, l'électricien du Guangdong Yuedian (19%).

 

10) Le premier ordinateur mimétique au monde

 

En s'appuyant sur de nouveaux concepts informatiques basés sur la bionique, les sciences cognitives et des nouvelles technologies de l'information, des scientifiques chinois de l'Académie d'ingénierie de Chine (CAE) ont développé le premier ordinateur au monde à configuration variable dynamique capable de s'adapter aux différents besoins des utilisateurs.

Le pupillomètre mesure la douleur des patients

Le pupillomètre mesure la douleur des patients

La société marseillaise IDMed a conçu un appareil qui mesure la douleur des malades sous anesthésie ou en réanimation. Il permet d'ajuster les doses de médicaments contre la douleur.

Le"pupillomètre"n'est pas leur coup d'essai."Nous connaissons depuis plus de quinze ans les équipements autour de la mesure de l'œil. Avant de créer IDMed, nous avions travaillé sur un appareil qui permettait de diagnostiquer les troubles de l'équilibre à partir du mouvement des yeux des patients. Mais à l'époque nous étions salariés. Maintenant, c'est notre société", explique Frédéric Bernert, 40 ans, l'un des deux ingénieurs qui a cofondé la"jeune pousse», à Marseille, en 2008.

Leur nouvel appareil, qu'ils ont conçu pendant trois ans, avant de pouvoir lever des capitaux auprès de Provence Business Angel est un "pupillomètre“. "Nous en avons vendu une centaine, surtout en France, notamment à l'hôpital de la Croix-Rousse à Lyon, où nous avons des"fans“. Mais également à Paris, à l'hôpital Trousseau et à Lariboisière  ou au CHU de Grenoble», ajoute l'entrepreneur.

Équipé d'une caméra spéciale qui a été adaptée, cet appareil permet de mesurer la dilatation de la pupille de l'œil, de manière dynamique. On évalue ainsi la souffrance de patients endormis, un peu comme lorsque le malade est éveillé et que le médecin lui demande d'évaluer sa douleur sur une échelle allant de 1 à 10. "Cet équipement est destiné aux médecins anesthésistes et réanimateurs. La mesure se fait dans le noir. La caméra fonctionne dans le proche infrarouge et aucune lumière ne doit venir perturber la mesure», précise l'ingénieur. L'intérêt du "pupillomètre" est de permettre aux médecins d'ajuster au mieux les antalgiques, les analgésiques et les opiacés donnés aux patients pendant l'opération, en bloc opératoire, ou après, en service de réanimation. Ce qui fait que le "pupillomètre" est particulièrement apprécié par les services de réanimations pédiatriques.

L'usage de l'appareil a été également testé sur des patients conscients, en particulier "pour évaluer la douleur de femmes enceintes. Mais de nombreux signes extérieurs perturbent alors la mesure. La pupille se dilate notamment sous l'effet du stress“, ajoute Frédéric Bernert.

 

Les promesses de la télépathie électronique pour lutter contre le handicap

Les promesses de la télépathie électronique pour lutter contre le handicap

La télépathie électronique, qui permet de faire bouger par la pensée, via des électrodes, des membres paralysés de personnes handicapés, donne de grands espoirs. Elle devrait permettre, à terme, de lutter contre la tétraplégie et les amputations.

Atlantico : Récemment, un singe s'est montré capable de déplacer le bras d'un autre singe, simplement par la pensée. Quel est le processus mis en œuvre? Comment fonctionne le dispositif électrode-ordinateur qui a permis de traduire les pensées du singe "maitre" et d'actionner le bras du deuxième singe?

Fabrice Papillon : L'expérience, menée par une équipe américaine de l'Université Cornell (et publiée dans la revue Nature Communications) met en présence deux macaques rhésus et un ordinateur. L'idée était la suivante : prouver que le cerveau, par la seule pensée, pouvait contrôler un membre inerte, paralysé, alors que toute communication "physique" (par les nerfs, les muscles) était impossible. Mais au lieu de tout faire avec un seul singe, handicapé, ils ont préféré 2 singes pour une démonstration plus probante. Le premier singe se trouvait face à un écran d'ordinateur. Son cerveau a été muni d'électrodes, pour capter ses ondes cérébrales. Celles-ci étaient ensuite interprétées par un puissant logiciel, pour en tirer les intentions du singe (ses souhaits, les actions qu'il voulait réaliser, etc.). Ensuite, à l'autre bout, un câble était relié à un second singe dont le bras était complètement paralysé (à la suite d'une anesthésie). Pour être précis, le câble était relié à la moelle épinière, dans la colonne vertébrale, dont le rôle est de transmettre les impulsions nerveuses aux muscles. Le résultat est stupéfiant : dans 82% des cas, lorsque le premier singe "pensait" mettre un curseur au cœur d'une cible, sur son écran d'ordinateur, ses intentions étaient interprétées par le logiciel, via ses électrodes, et transmises à la moelle épinière du deuxième singe. Celui-ci saisissait alors un joystick, comme dans un jeu vidéo, et déplaçait le curseur pour le mettre au cœur de la bonne cible ! La pensée du premier singe était donc transmise, via un logiciel et un câble, au bras du second singe qui agissait pour lui ! Et cela s'est reproduit plus de 8 fois sur 10… Sans compter que les scientifiques ont même inversé les rôles plusieurs fois : le singe "maître" est devenu le singe "exécutant" et vice-versa. Et les résultats étaient tout aussi impressionnants.

Qu'est-ce que cela implique pour l'avenir? Verra-t-on des prothèses animées par la pensée? Quelles sont les applications que nous serions en mesure de concevoir, si tant est qu'une telle prouesse technique soit possible pour des humains?

Bien sûr, l'idée est de réussir la même prouesse chez un seul et même singe et, à terme, chez l'homme. Prenons le cas d'une personne tétraplégique, totalement paralysée à la suite d'un grave accident par exemple. En général, sa paralysie provient d'une section de la moelle épinière, dans sa colonne vertébrale. L'idée, on le voit, serait de relier son cerveau (via des électrodes) à un ordinateur qui interpréterait ses pensées, puis, grâce à un câble relié à la moelle épinière sous le point de rupture du à l'accident, de transmettre les impulsions nerveuses aux muscles pour lui permettre d'utiliser ses membres ! Il s'agirait donc de "by-passer", court-circuiter la moelle épinière et les longs axones neuronaux (les longues tiges de nos neurones neuromoteurs qui se prolongent du cerveau vers les muscles à travers la moelle épinière) pour transmettre de manière artificielle des informations nerveuses et musculaires. Bien sûr, une telle perspective est très lointaine. Plus proche de nous, une équipe franco-japonaise que je connais bien, met au point une technique peut-être moins complexe, moins lointaine, mais tout aussi stupéfiante. L'équipe du Pr Abderrhamane Kheddar, près de Tokyo, au Joint Robotics Laboratory (laboratoire mixte CNRS ? AIST), a réussi par le même type de dispositif à traduire la pensée d'un homme (un étudiant, pour l'expérience) par un robot humanoïde. En substance, l'étudiant, équipé d'électrodes, regardait un verre parmi d'autres sur une table ; le logiciel interprétait sa pensée et le robot saisissait le bon verre !

Le robot n'était pas capable de "voir", bien sûr, les yeux de l'étudiant se poser sur le verre. Il recevait simplement l'interprétation des ondes cérébrales, et donc l'ordre de saisir ce verre et pas un autre. L'étape d'après consistera à saisir l'intention qui en découle : tendre le verre à l'étudiant pour qu'il boive… Dans ce cas comme dans celui des singes, il s'agirait d'une révolution pour les personnes tétraplégiques ou très handicapées : elles pourraient être assistées, grâce à l'informatique, dans leur vie quotidienne. Leur pensée serait traduite en actes par des robots, ou leurs propres membres.

Quelles seront véritablement  les "modalités d'utilisation"?  En termes de sensations, cela ressemblera-t-il aux sensations naturelles?

Dans le cas des singes, il est très difficile de répondre à cette question. Il faudra interroger les premiers vrais patients humains qui en bénéficieront, et diront ce qu'ils ressentent. Il existe, on le sait, des phénomènes du type "membre fantôme" chez les personnes handicapées (sensation d'un membre amputé par exemple). Il est donc possible que des sensations soient reconstituées par le cerveau qui verra les membres agir, malgré la paralysie. Il pourrait même exister, à terme, une boucle de "rétroaction" capable de renvoyer, dans l'autre sens, des informations sensorielles au cerveau pour lui restituer les sensations dues au mouvement, ou au toucher, malgré la déconnexion physique des membres et du cerveau.

Les cerveaux des singes et les notre ne sont vraisemblablement pas composés de la même façon. Pourrait-on assister à une forme de rejet, comme dans le cadre d'une greffe? Quels peuvent être les risques pour l'Homme?

Non, en l'espèce, aucun rejet possible, puisqu'il ne s'agit pas de greffer des organes vivants provenant d'un donneur différent du malade. Il s'agit plutôt d'équiper des malades de simples électrodes et de fils, tous "biocompatibles" et donc acceptés par l'organisme, pour leur permettre de réaliser des tâches avec leurs propres membres. Certaines expériences proches ont été réalisées, et notamment en France, avec le Pr Rabischong et son programme "Lève-toi et marche" : une personne en fauteuil roulant, Marc Merger, a pu remarcher grâce à des électrodes reliant son abdomen à ses jambes (écouter ici à ce sujet, le très récent documentaire de France Culture (émission "Sur les docks") qui revient sur cette aventure). La contraction de l'abdomen transmet des ondes électriques aux muscles qui se contractent, créant donc là encore un "by-pass" de la moelle épinière. Cette expérience, comme nous le montrons dans l'un de nos films ("Les patients de l'espoir", réalisé par Emmanuel Descombes, France 3, 2010) n'a malheureusement pas pu être reproduite sur une jeune patiente belge, malgré plusieurs tentatives. Mais c'est techniquement possible. S'il s'agit de personnes amputées, il faudra ajouter de vraies prothèses "bioniques", qui remplacent une main, un bras ou une jambe disparus. Et là, le mythe de Steve Austin, "L'homme qui valait 3 milliards", deviendra réalité !

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pour lutter contre la paralysie cérébrale chez l'enfant

A Angers, un jeu virtuel pour lutter contre la paralysie cérébrale chez l'enfant 

Un jeu vidéo pour stimuler la mobilité des enfants atteints de paralysie cérébrale : c'est un projet novateur sur lequel s'est attelé le laboratoire LARIS à Angers, en lien avec le centre régional de rééducation des Capucins.

une première en France. À l'origine, une collaboration atypique. Paul Richard, enseignant chercheur spécialisé en réalité virtuelle pour le laboratoire angevin LARIS*, est contacté par le Centre hospitalier universitaire d'Angers.

"Les chercheurs du CHU étaient en quête d'un système ludique et motivant pour développer les capacités motrices et cognitives des enfants atteints de paralysie cérébrale au niveau de leurs bras", rapporte Paul Richard. "C'est ainsi qu'est né le projet Previse, en 2011". Financé la première année par l'Université d'Angers (20 000 €), il est soutenu dès 2012 par la Région des Pays de la Loire (66 000 € chaque année) au titre du Fonds Pays de la Loire Territoires d’Innovation.

Un système non intrusif

Avec ce jeu vidéo en trois dimensions, l'enfant doit attraper un objet ou le positionner au moyen d'un avatar. Des capteurs analysent et amplifient les mouvements de l'enfant pour lui donner le sentiment d'atteindre son but et ainsi motiver ses efforts.

"Les avantages sont multiples", poursuit Paul Richard. "À la différence de la rééducation forcée, ce système est non intrusif et permet ainsi une acceptation plus rapide, tout en s'adaptant parfaitement aux capacités et à l'état physiologique de l'enfant. À terme, la plateforme sera accessible à distance : de chez lui, l'enfant pourra faire des exercices à la demande du médecin, qui pourra suivre et faire évoluer sa progression."

Après une phase concluante d'expérimentation au centre régional de rééducation des Capucins à Angers, les chercheurs envisagent une diffusion à grande échelle. "Ce système pourra tout à fait être exporté sur des consoles ou un ordinateur à la manière d'un jeu classique. Une étude de marché est en cours pour lancer sa commercialisation, et des entreprises françaises se sont d'ores et déjà manifestées. Par ailleurs, des contacts sont pris avec des établissements de soin à Brest et en Australie pour expérimenter cette plateforme virtuelle auprès de leurs jeunes patients."

* Le Laboratoire angevin de recherche en ingénierie des systèmes (LARIS) est une unité de recherche de l'Université d'Angers.

Pour en savoir plus : http://laris.labs.eisti.fr