Les bottes «Iron Man» alimentées par l’IA pourraient vous aider à marcher et à courir plus vite

31 octobre 2022 – Parlez d’un nouveau pas en avant : les ingénieurs de Stanford ont développé des bottes robotiques qui vous aident à marcher et à courir plus vite avec moins d’effort. Équipées d’un moteur, les bottes utilisent l’intelligence artificielle pour fournir un boost personnalisé qui convient parfaitement à celui qui les porte.

Vingt ans de fabrication, les bottes représentent la dernière avancée en matière de technologie d’exosquelette, des dispositifs portables qui fonctionnent avec l’utilisateur pour fournir une plus grande force et endurance. Un peu comme un vrai costume d’Iron Man.

Une telle technologie pourrait être utilisée pour aider les personnes à mobilité réduite, comme les personnes âgées ou les personnes handicapées. Mais le défi a été de trouver comment adapter ces appareils à chaque personne.

“Il s’avère que les humains sont des marcheurs très efficaces d’une manière qui rend [providing] une assistance difficile », explique Patrick Slade, PhD, l’un des chercheurs qui a travaillé sur les bottes. « Tout le monde marche différemment, et ce qui fonctionne en laboratoire ne se traduit souvent pas dans le monde réel.

Par exemple, certaines personnes ont besoin de plus de poussée que d’autres ou d’une vitesse plus lente pour les aider à rester stables.

C’est là qu’intervient l’IA – en particulier, un type d’IA appelé apprentissage automatique qui utilise des algorithmes pour traiter rapidement les données et « apprendre » des choses. Dans ce cas, les bottes utilisent des capteurs à faible coût pour savoir comment une personne marche, puis s’ajustent en fonction de ces informations.

Les chercheurs appellent cela “l’optimisation humaine dans la boucle”. Les bottes apprennent non seulement la longueur et la vitesse de la foulée d’une personne, mais aussi son taux métabolique et sa consommation d’énergie. Ils mesurent également le mouvement et la force de la cheville.

Les résultats : une personne peut marcher 9 % plus vite et dépenser 17 % d’énergie en moins lorsqu’elle les porte. C’est à peu près le coup de pouce que vous attendez d’un sac à dos de 30 livres.

C’est la plus grande amélioration des performances de marche de tous les exosquelettes à ce jour, rapportent les chercheurs dans un La nature papier. Et c’est environ le double de la réduction d’effort des appareils précédents sans apprentissage automatique.

Les prochaines étapes consisteront à tester les bottes pour ceux qui en ont le plus besoin : les personnes âgées et les personnes ayant des problèmes de mobilité en raison d’un handicap, explique Slade.

Mais à long terme, des bottes comme celles-ci pourraient être proposées à un public plus large, y compris les athlètes intéressés par l’entraînement de performance et les travailleurs qui doivent rester debout toute la journée pour leur travail. Parmi les employés d’entrepôt, par exemple, les bottes pourraient aider à soulager les douleurs articulaires et la raideur musculaire tout en les rendant plus productifs, dit Slade.

Et les avantages iraient au-delà d’aider un corps à bouger, réduisant potentiellement le risque de chute et améliorant la qualité de vie et la santé mentale, note Carol Mack, docteur en physiothérapie et propriétaire de CLE Sports PT & Performance à Cleveland. Bien qu’elle ne fasse pas partie de cette recherche, elle connaît bien les défis de la réadaptation gériatrique, ainsi que ceux qui sont moins mobiles en raison de problèmes neurologiques.

“Les exosquelettes sont prometteurs en tant que nouvelle technologie, et une technologie comme celle-ci n’aiderait pas seulement à la vitesse de marche”, dit-elle. “Elle peut également contribuer au type de contrôle du tronc et des hanches nécessaire au maintien de l’équilibre. Cela pourrait conduire à plus de confiance pour les personnes à mobilité réduite, et c’est un développement énorme.”