La prothèse de jambe robotique légère reproduit la biomécanique de l’articulation du genou, de la cheville et de l’orteil

L’Utah Bionic Leg, une prothèse motorisée pour les amputés des membres inférieurs développée par Tommaso Lenzi, professeur associé en génie mécanique à l’Université de l’Utah, et ses étudiants du laboratoire HGN, fait la couverture du dernier numéro de Robotique scientifique.

L’Utah Bionic Leg de Lenzi utilise des moteurs, des processeurs et une intelligence artificielle avancée qui fonctionnent tous ensemble pour donner aux amputés plus de puissance pour marcher, se lever, s’asseoir et monter et descendre des escaliers et des rampes. La puissance supplémentaire de la prothèse rend ces activités plus faciles et moins stressantes pour les amputés, qui doivent normalement surutiliser leur haut du corps et leur jambe intacte pour compenser le manque d’assistance de leurs prothèses prescrites. L’Utah Bionic Leg aidera les personnes amputées, en particulier les personnes âgées, à marcher beaucoup plus longtemps et à atteindre de nouveaux niveaux de mobilité.

“Si vous marchez plus vite, il marchera plus vite pour vous et vous donnera plus d’énergie. Ou il s’adapte automatiquement à la hauteur des marches d’un escalier. Ou il peut vous aider à franchir des obstacles”, explique Lenzi.

L’Utah Bionic Leg utilise des capteurs de force et de couple conçus sur mesure ainsi que des accéléromètres et des gyroscopes pour aider à déterminer la position de la jambe dans l’espace. Ces capteurs sont connectés à un processeur informatique qui traduit les entrées du capteur en mouvements des articulations prothétiques.

Sur la base de ces données en temps réel, la jambe alimente les moteurs des articulations pour aider à marcher, se lever, monter et descendre des escaliers ou manœuvrer autour d’obstacles. Le “système de transmission intelligent” de la jambe relie les moteurs électriques aux articulations robotiques de la prothèse. Ce système optimisé adapte automatiquement les comportements articulaires à chaque activité, comme changer de vitesse sur un vélo.

Enfin, en plus de l’articulation robotique du genou et de l’articulation robotique de la cheville, l’Utah Bionic Leg possède une articulation robotique des orteils pour offrir plus de stabilité et de confort lors de la marche. Les capteurs, les processeurs, les moteurs, le système de transmission et les articulations robotiques permettent aux utilisateurs de contrôler la prothèse de manière intuitive et continue, comme s’il s’agissait d’une jambe biologique intacte.

Les détails des technologies les plus récentes de la jambe sont décrits dans un article publié dans la revue Robotique scientifique. L’article a été rédigé par Minh Tran, Lukas Grabert, Sarah Hood et Lenzi, étudiants diplômés en génie mécanique de l’Université de l’Utah.

Lenzi et l’université ont récemment forgé un nouveau partenariat avec le leader mondial de l’industrie des prothèses, Ottobock, pour licencier la technologie derrière l’Utah Bionic Leg et l’apporter aux personnes amputées des membres inférieurs.