Les bras robotiques d’assistance visent à offrir à leur utilisateur ou utilisatrice de nouvelles possibilités motrices. Ces dispositifs, pouvant être installés sur des fauteuils roulants électriques de personnes en situation de handicap, leur permettent de manipuler des objets ou d’interagir avec l’environnement grâce à une commande volontaire.
Un projet de recherche porté à l’interface de la robotique, des sciences du mouvement humain et de la socio-anthropologie des techniques propose d’approfondir l’étude de ces systèmes en développant le concept de « périmanipulation ».
L’objectif est de mieux comprendre les spécificités des robots qui évoluent dans l’espace proche de leur pilote et de concevoir des modes d’interaction adaptés à cette situation particulière.
De la télémanipulation à la périmanipulation
Les travaux s’inscrivent dans la continuité des recherches menées depuis plusieurs décennies en télémanipulation, où un opérateur contrôle à distance un robot intervenant dans un autre environnement. Ces technologies ont conduit à des applications majeures, notamment dans le domaine médical avec les systèmes de chirurgie robotisée. Le système chirurgical da Vinci, capable de reproduire à distance les gestes d’un chirurgien avec une précision remarquable, illustre parfaitement cette évolution.
La périmanipulation se distingue cependant de la télémanipulation classique par la proximité entre l’usager et le robot. Le dispositif agit dans l’espace immédiat de la personne qui le pilote, avec laquelle il partage le même environnement. Cette configuration modifie les modalités de perception, d’action et de contrôle. Elle soulève également des questions relatives à l’appropriation du dispositif, à son intégration dans les activités quotidiennes et aux relations qui se construisent entre la personne, la technologie et son environnement.
Malgré le développement croissant de ces dispositifs d’assistance, ces enjeux restent encore peu étudiés comme objet de recherche à part entière.
Développer des modes de commande adaptés aux capacités de chacun
Le premier axe de recherche du projet porte sur les interfaces de commande et les couplages sensorimoteurs entre l’usager et le robot.
Les équipes étudieront différentes modalités de contrôle adaptées à la diversité des situations de handicap : joysticks, contacteurs actionnés par une partie du corps, écrans tactiles, dispositifs de retour sensoriel ou encore commande par le regard. Cette dernière représente un enjeu important pour certaines personnes dont les possibilités motrices sont très limitées.
Les travaux s’appuieront sur des résultats déjà obtenus dans le domaine des prothèses robotiques, qui ont montré qu’il est possible d’estimer les objectifs d’un utilisateur-utilisatrice à partir des compensations motrices qu’il met naturellement en œuvre pour atteindre un but. Ces connaissances seront mobilisées afin de développer des systèmes de commande plus intuitifs et personnalisables.
Faciliter la manipulation grâce au partage des commandes
Le deuxième axe du projet concerne la commande partagée entre l’utilisateur-utilisatrice et le robot.
L’idée est d’exploiter les informations fournies par des capteurs et des caméras afin d’aider le robot à interpréter le contexte de la tâche. Si un objet est identifié, le système pourrait par exemple adapter certains mouvements en fonction de ses caractéristiques géométriques. Dans cette logique, l’usager ne commanderait plus uniquement les mouvements du robot, mais interagirait plus directement avec l’objet qu’il cherche à manipuler.
Les équipes travailleront également sur la gestion des interactions physiques avec l’environnement. L’ouverture d’une porte constitue un exemple représentatif : le robot doit alors non seulement exercer une force adaptée, mais aussi tenir compte des contraintes mécaniques imposées par le mouvement de la porte. Ces travaux visent à rendre les manipulations plus fluides et plus sûres dans des situations de la vie quotidienne.
Associer les utilisateurs-utilisatrices dès la conception
Une autre originalité du projet est de placer les usages au cœur de la démarche de recherche. Les personnes en situation de handicap ne seront pas uniquement sollicitées lors des phases d’évaluation, mais participeront à la réflexion sur les besoins, les usages et les évolutions des dispositifs.
Cette démarche s’appuie notamment sur le Paris Cybathlétique Club, inspiré de la compétition internationale Cybathlon, qui réunit des personnes en situation de handicap utilisant des technologies d’assistance. Ce cadre permettra d’expérimenter de nouveaux usages dans des contextes sportifs, ludiques ou artistiques.
Le projet mobilisera également des équipes médicales spécialisées en médecine physique et de réadaptation, des sociologues des usages ainsi que des artistes. Ces collaborations permettront d’étudier à la fois les performances fonctionnelles des dispositifs et leur place dans la vie quotidienne des usagers.
Des retombées attendues pour l’autonomie et l’inclusion
Les résultats du projet ont vocation à être transférés vers le bras robotique Explorer développé par l’entreprise française Orthopus, partenaire du projet Extender depuis 2 ans, qui a permis de mieux poser les différentes questions de recherche abordés dans le projet « Périmanipulation ». Ils pourront également contribuer à l’élaboration de nouvelles méthodes de conception et de commande pour les dispositifs d’assistance.
Au-delà des avancées scientifiques attendues, les recherches visent à améliorer les conditions d’utilisation des bras robotiques destinés aux personnes en situation de handicap, en tenant compte à la fois des enjeux techniques, des usages réels et des attentes des usagers.
En réunissant roboticiens et roboticiennes, spécialistes du mouvement humain, sociologues, professionnels et professionnelles de santé, et usagers, le projet entend ainsi contribuer au développement de technologies d’assistance mieux adaptées aux besoins des personnes qui les utilisent au quotidien.
Dans le cadre de ce projet consacré à la périmanipulation, Guillaume Morel, professeur des universités, roboticien à l’ISIR et porteur du projet, a été nommé membre de l’Institut Universitaire de France (IUF) à compter du 1er octobre 2026, pour une durée de cinq ans. Lauréat au titre d’une chaire Innovation, cette distinction vient reconnaître l’originalité de ses travaux à l’interface de la robotique, des sciences du mouvement humain et des sciences humaines et sociales.
Contact scientifique : Guillaume Morel, Professeur des universités
Publié le 29/07/2026
