[Recherche] La robotique au service de la mobilité

Et si demain, la mobilité des personnes en situation de handicap était facilitée grâce à un fauteuil roulant intelligent qui pourrait leur redonner de l’autonomie et renforcer la liberté de déplacement ? Cela est de l’ordre du possible grâce à la mise au point d’un algorithme pour la navigation autonome des fauteuils.

Selon l’OMS, en 2019, ce sont 75 millions de personnes dans le monde, soit 1% de la population mondiale qui a besoin d’un fauteuil roulant. Le nombre de personnes handicapées augmente en raison du vieillissement de la population et de la hausse des maladies chroniques. Les besoins d’aide à la mobilité sont croissants et la robotique et les systèmes automatisés sont une réponse à apporter à ces enjeux sociétaux.  Les chercheurs du monde entier se questionnent et travaillent au quotidien pour rendre le monde plus accessible.

C’est dans le cadre d’un projet européen Interreg COALAS (Cognitive Assistive Living Ambiant System) conduit par des établissements français et anglais que s’inscrivent les travaux de recherche menés par l’équipe Robotique et Mécatronique (ReMiX), de l’axe « Systèmes et Réseaux Intelligents » de l’Institut de Recherche XLIM sous la direction de Ouiddad Labbani-Igbida, responsable de la spécialité Mécatronique à l’ENSIL-ENSCI. Ces travaux ont pour vocation la mise au point d’un prototype de fauteuil roulant intelligent et autonome équipé d’un système de détection d’obstacles.

Le premier fauteuil roulant à moteur électrique a été conçu en 1933 par des ingénieurs en mécanique Harry Jennings et Herbert Everest. Depuis, cette machine n’a de cesse d’évoluer. De nos jours, un fauteuil roulant intelligent, contrôlé par une intelligence embarquée, dispose de plusieurs capteurs et applique des techniques de robotique mobile pour se localiser et se déplacer. L’enjeu des travaux menés à XLIM, notamment par Hela Ben Said, lors de sa thèse de doctorat soutenue en 2018, dirigée par Joanny Stéphant et Ouiddad Labbani-I., est de réduire ou d’éliminer la tâche de conduite pour les utilisateurs d’un fauteuil roulant motorisé. Dans ce contexte, il faut chercher des solutions à la navigation autonome en temps réel. Le fauteuil doit être capable de s’orienter vers une destination cible, de détecter l’espace libre pour se mouvoir et donc de contourner les obstacles et de naviguer en autonomie et en sécurité vers l’objectif. Le tout en évitant de provoquer des à-coups et secousses pour l’utilisateur. L’originalité de la solution développée dans l’équipe ReMiX consiste à donner au fauteuil la capacité de se déplacer dans des environnements dynamiques et inconnus ne disposant pas de cartes a priori pour la navigation. Pour atteindre cet objectif ambitieux, les développements s’appuient sur des algorithmes de perception et de décision avancées, qui à partir de l’extraction de structures virtuelles des données des capteurs embarqués (perception directe de l’environnement) permettent de construire en temps réel des décisions sur où et comment se déplacer.   Le développement de ce type d’assistance représente un enjeu d’avenir crucial, pour permettre l’autonomie des personnes en fauteuil et faciliter leurs déplacements au quotidien.