Transférer les savoir-faire robotiques académiques au service de l’autonomie des personnes en situation de handicap

La recherche française en robotique excelle dans le domaine des bras robots collaboratifs, dits « cobots », des robots conçus pour accompagner, soutenir, ou remplacer les gestes humains dans un environnement industriel. Ces technologies sont des solutions potentielles pour le secteur du handicap : les bras robotiques pourraient répondre aux besoins d’autonomie des personnes ayant une motricité réduite des bras ou des mains. 

L’objectif du projet EXTENDER est d’utiliser les savoir-faire académiques en robotique collaborative, développés en laboratoires de recherche, afin de permettre à des personnes en situation de handicap, se déplaçant en fauteuil roulant, d’utiliser un bras robotique pour la réalisation de tâches quotidiennes. Pour répondre à un large éventail de situations, le défi principal est de concevoir des solutions adaptables et personnalisables en fonction des possibilités sensori-motrices et cognitives des utilisatrices et utilisateurs. Le projet va donc explorer différentes interfaces : lunettes intelligentes, casques de réalité augmentée, commande vocale avec IA générative, capteurs musculaires, de mouvements, ou d’activité cérébrale.

Le bras robotique utilisé pour ces tests sera l’ORTHOPUS Explorer, développé par ORTHOPUS. Start-up à impact labellisée ESUS, ORTHOPUS conçoit des dispositifs robotiques pour apporter de l’autonomie aux personnes vivant avec des faiblesses musculaires au niveau des bras. Avec les résultats du projet EXTENDER, ORTHOPUS ambitionne d’aller plus loin dans son engagement social en proposant de nouvelles innovations technologiques au service de l’indépendance, de l’épanouissement, et de l’inclusion des personnes en situation de handicap moteur.

Le projet EXTENDER s’inscrit dans une phase de recherche de deux ans, au terme de laquelle une phase d’industrialisation sera envisagée en vue de commercialiser les solutions de commande. Cette transition dépendra de leur efficacité et de leur pertinence, tant sur le plan technologique que pour les besoins des utilisatrices et utilisateurs.

La co-conception au cœur du projet 

Dans une démarche pluridisciplinaire, le consortium EXTENDER fédère des expertises académiques, industrielles et médicales, en impliquant :

– 3 laboratoires de robotique : l’Institut des Systèmes Intelligents et de Robotique (ISIR, Sorbonne Université / CNRS), l’équipe-projet AUCTUS (Centre Inria de l’Université de Bordeaux) et le Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS (LAAS-CNRS) ;

– 1 start-up de la Handitech – programme France 2030 : ORTHOPUS ; 

– 2 opérateurs pour les tests précliniques : ESEAN APF France handicap et l’Institut Pascal (UCA / CNRS, tutelle secondaire du CHU Clermont-Ferrand et membre de Clermont Auvergne INP) ; 

– 1 unité de recherche spécialisée dans l’étude des usages des techniques :  le CETCOPRA (Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne), experte dans l’observation et l’analyse socio-anthropologique des techniques et des technologies. 

Aux côtés de ces structures, des utilisatrices et utilisateurs en fauteuil roulant seront impliqués tout au long du projet, pour la conception et l’évaluation des solutions. Ainsi, des pilotes participeront à la compétition internationale des technologies d’assistance au handicap : le Cybathlon. D’autres utilisatrices et utilisateurs participeront à des alpha et bêta-tests précliniques, pour évaluer les briques technologiques retenues lors des essais en laboratoire. La participation d’une équipe de recherche en socio-anthropologie des techniques permettra de dépasser le simple cadre d’évaluation des performances des technologies (utilisabilité, sécurité, efficacité, etc.), afin de considérer aussi leurs usages et le contexte socio-culturel de leur développement.

Télécharger le communiqué de presse.

Contacts presse :

– Manon Durocher, Service presse Sorbonne Université, manon.durocher@sorbonne-universite.fr

– Mona Jamois, Presse ORTHOPUS, mona.jamois@orthopus.com

– Julien Delage, Chargé de communication de l’ISIR, delage@isir.upmc.fr

Publié le 21/01/2025.

Un tournant majeur pour Enchanted Tools

Créée en 2021, la startup a présenté son premier prototype après seulement 12 mois de R&D. Aujourd’hui, cette première livraison démontre la capacité de ses équipes à innover rapidement et à livrer des robots suffisamment aboutis pour être utilisés en dehors de ses ateliers parisiens.

La livraison de ce robot à l’ISIR marque ainsi une avancée significative pour Enchanted Tools : « Nous sommes fiers d’annoncer la livraison de notre premier robot à l’ISIR, une étape marquante pour Enchanted Tools. Ce moment symbolise non seulement la maturité de notre prototype mais aussi la force de notre partenariat avec l’ISIR, un pilier de l’innovation en robotique. Voir les Mirokaï entrer en action au sein de cet institut prestigieux est la preuve tangible de notre dévouement à faire avancer les frontières de la robotique et collaborer ainsi à façonner le futur. » déclare Jérôme Monceaux, PDG d’Enchanted Tools.

Une génération de robots pour réenchanter le monde

Enchanted Tools a créé les Mirokaï, des robots conçus pour relever les défis de la robotique moderne en alliant l’utile et le merveilleux. Les Mirokaï utilisent plusieurs intelligences artificielles pour interagir avec les utilisateurs, s’orienter de manière autonome et effectuer des tâches de logistique au contact d’utilisateurs non formés. Inspirés d’un univers imaginaire original, les Mirokaï ont un design unique et des caractéristiques techniques innovantes : un visage interactif qui réagit en temps réel aux sollicitations, deux bras et deux mains qui permettent de manipuler des objets et un système de déplacement innovant basé sur un globe roulant.

Intégration de l’ISIR : Un partenariat clé dans l’avancement de la technologie robotique

L’Institut des Systèmes Intelligents et de Robotique (ISIR) est une Unité Mixte de Recherche (UMR 7222) sous la tutelle de Sorbonne Université, du CNRS et de l’Inserm (ERL-U1150).

L’ISIR contribue à anticiper les transformations de notre société induites par les robots et les systèmes d’intelligence artificielle, en travaillant sur l’autonomie des machines et leur interaction avec les humains.

En équipes pluridisciplinaires, les chercheurs et chercheuses de l’ISIR créent divers dispositifs tels que des drones, des micro-pinces, des prothèses bioniques, des robots sociaux, des bras chirurgicaux et d’autres systèmes intelligents et interactifs, qu’ils soient physiques, virtuels ou en réalité mixte. Ces innovations visent à répondre à des enjeux importants dans des domaines comme la santé, l’industrie du futur, les transports et les services à la personne.

Pour l’ISIR, disposer d’un tel robot, dans sa version recherche, permettra de contribuer au développement des robots de manipulation mobiles interactifs, en particulier dans trois champs de ses recherches pluridisciplinaires :

1. La programmation interactive intégrant l’apprentissage par démonstration : comment un utilisateur non-roboticien peut programmer un robot en lui faisant des démonstrations et en dialoguant avec lui pour lui expliquer les tâches à accomplir.
2. La commande bas niveau du système, en particulier la commande optimale et synchronisée des 22 actionneurs selon le principe du whole body control.
3. L’interaction humain robot, c’est-à-dire l’intégration dans le robot de comportements interactifs s’adaptant à l’utilisateur pour une interaction fluide, ou naturelle.

Guillaume Morel, responsable du projet Miroka à l’ISIR déclare : « Grâce au soutien de la Région Ile de France, du CNRS Sciences Informatiques et de l’INSERM, nous disposons désormais d’une plateforme unique que beaucoup de laboratoires étrangers nous envient. Le partenariat avec Enchanted Tools ne fait que commencer, nous sommes voisins de quelques centaines de mètres et allons travailler ensemble dans les prochaines années sur de nombreux sujets. C’est un partenariat gagnant-gagnant, qui apporte à l’ISIR un coup de boost majeur dans ses activités en manipulation mobile interactive et qui permettra à Enchanted Tools, grâce aux projets que nous démarrons ensemble et à nos accords, de transférer rapidement les avancées de nos recherches pour des produits futurs encore plus performants.« 

Des perspectives prometteuses pour la fin de l’année

Enchanted Tools entend poursuivre la livraison de ses robots à d’autres clients d’ici la fin de l’année 2024. Ces robots joueront un rôle clé non seulement dans la recherche mais aussi dans l’application de solutions technologiques innovantes à travers divers secteurs tels que l’événementiel, l’hôtellerie, les applications en magasins et dans le domaine de la santé, où la startup est déjà très investie.

A propos d’Enchanted Tools

Enchanted Tools a été créée en 2021 par Jérôme Monceaux (multi-entrepreneur, co-fondateur d’Aldebaran et co-créateur des robots Nao et Pepper) et Samuel Benveniste (docteur en sciences et ancien directeur du Centre national d’expertise en stimulation cognitive).
Enchanted Tools a réalisé la plus importante levée de fonds d’amorçage de l’histoire de la robotique française, a obtenu le label Deeptech de la BPI et fait partie des 125 startups du programme French Tech 2030. Avec l’objectif de produire 100 000 robots en 10 ans, l’entreprise vise un impact mondial.

Cet article est republié à partir de Enchanted Tools. Lire le communiqué de presse original.

Contact scientifique à l’ISIR : Guillaume Morel, professeur des Universités

Publié le 17/07/2024.

Les chirurgiens font un usage optimal de tous leurs sens pour maîtriser les opérations difficiles. Lorsque la visibilité est mauvaise, ils localisent l’anatomie par palpation où ils entendent le moment optimal pour arrêter le forage. Qui, aujourd’hui, confierait son propre corps à un chirurgien qui n’utilise que la vision directe, négligeant toutes les autres informations ? C’est pourtant à cela que s’intéressent les robots chirurgicaux semi-autonomes les plus avancés à ce jour. Semblables à des pilotes automatiques, les robots existants suivent un chemin prédéfini uniquement basé sur des données d’images médicales. Mais lorsque les choses deviennent difficiles, ils manquent de capacités de détection non visuelle et l’expert humain doit prendre le relais.

Une collaboration internationale vise désormais le développement des robots chirurgicaux qui accèdent à un large éventail de capacités de détection pour maîtriser de manière autonome, des tâches chirurgicales complexes. À cette fin, ces robots intégreront des sens comparables, voire supérieurs à ceux des humains. Les robots apprennent à détecter à travers les tissus, à sentir, à écouter, à interpréter et à agir. Globalement, l’ambition est de fournir une précision « fonctionnelle » supérieure. Le projet de recherche « FAROS » réunit les meilleurs experts dans leur domaine : l’hôpital universitaire Balgrist en Suisse, la KU Leuven en Belgique, Sorbonne Université en France et le King’s College London en Angleterre. « FAROS » est soutenu par Horizon 2020 ICT.

Les chirurgiens s’appuient sur leur expérience et sur leurs sens pour maîtriser les interventions chirurgicales difficiles. C’est pourquoi, ils sont de loin supérieurs à tout robot chirurgical jusqu’à aujourd’hui. Le projet « FAROS » annonce un tournant dans la robotique conventionnelle : les systèmes de navigation des robots seront équipés de capteurs cartographiques, auditifs et haptiques à grand champ. Le comportement autonome de type chirurgien avec une intelligence physique et cognitive sera rendu possible. Le projet de recherche international prévoit les éléments clés suivants : des capteurs non visuels qui forment une représentation multidimensionnelle de la tâche chirurgicale ; des modèles fonctionnels qui mettent en relation les signaux avec les paramètres fonctionnels et les contrôleurs, qui produisent des actions robotiques autonomes et sensibles optimisant les performances fonctionnelles.

Ce nouveau concept, que nous appelons la chirurgie robotique fonctionnellement précise (FAROS : Functionally Accurate RObotic Surgery), sera présenté et validé sur des chirurgies complexes de la colonne vertébrale. Emmanuel Vander Poorten, qui dirige le consortium, explique : « Les chirurgiens experts évaluent rigoureusement chaque situation et sont capables de déterminer sur place un geste chirurgical adéquat et optimal. Souvent, cela se fait de manière automatique ». De plus : « c’est cette intelligence physique que FAROS vise à saisir et à intégrer dans la prochaine génération de robots chirurgicaux. Avec FAROS, nous repousserons les limites en puisant dans une large gamme de capteurs et en tirant les leçons de toutes les expériences passées pour optimiser les résultats fonctionnels et, au final, la santé du patient ».

En savoir plus sur FAROS :

FAROS est un consortium de quatre universités : La KU Leuven en Belgique, qui coordonne le projet et dirige les travaux dans le domaine de la détection non visuelle, Sorbonne Université en France, qui joue un rôle important dans la robotique via le laboratoire ISIR* (Institut des Systèmes Intelligents et de Robotique), le King’s College London au Royaume-Uni, qui dirigera le développement de l’intelligence artificielle, et l’hôpital universitaire Balgrist, qui travaillera de manière interdisciplinaire pour faire le pont entre la robotique, l’informatique et la recherche clinique. Ce projet a reçu un financement du programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’Union européenne dans le cadre de la convention de subvention n° 101016985. Le projet « FAROS » débutera avec un mandat de trois ans le 1er janvier 2021. Horizon 2020 est le plus grand programme de recherche et d’innovation de l’Union européenne, avec près de 80 milliards d’euros de financement et une durée de 7 ans.

Site web de FAROS : https://h2020faros.eu/

Le communiqué de presse du projet : https://www.sorbonne-universite.fr/presse/la-robotique-chirurgicale-qui-scanne-entend-sent-et-agit

Contacts référents Sorbonne Université :

• Guillaume Morel, Professeur de robotique et de contrôle à l’ISIR, guillaume.morel@sorbonne-universite.fr
• Claire de Thoisy-Méchin, service presse de Sorbonne Université, claire.de_thoisy-mechin@sorbonne-universite.fr
• Marion Valzy, service presse de Sorbonne Université, marion.valzy@sorbonne-universite.fr