Percée majeure en biomécanique et robotique : reproduction d’une marche à vitesse variable semblable à celle de l’humain

Dans une réalisation remarquable, un groupe de recherche de l'École supérieure d'ingénierie de l'Université de Tohoku a réussi à reproduire la marche à vitesse variable semblable à celle de l'homme en utilisant un modèle musculo-squelettique guidé par une méthode de contrôle réflexe imitant le système nerveux humain. 

Cette avancée pionnière en biomécanique et en robotique fait progresser notre compréhension du mouvement humain et ouvre la voie à des innovations révolutionnaires dans les technologies robotiques.

Un algorithme novateur établit de nouvelles normes

La clé de cette avancée réside dans un algorithme novateur qui surpasse les méthodes conventionnelles, créant un modèle de circuit neuronal optimisé pour l'efficacité énergétique à différentes vitesses de marche. Cet algorithme avancé a permis de mieux comprendre les stratégies de marche économes en énergie, notamment pendant la phase d'oscillation des jambes.

L'équipe de recherche a mis au jour des éléments essentiels des stratégies de marche économes en énergie grâce à une analyse approfondie de ces circuits neuronaux, en se concentrant sur ceux qui contrôlent les muscles des jambes pendant la phase d'oscillation. 

Ces connaissances améliorent notre compréhension des mécanismes complexes des réseaux neuronaux qui sous-tendent la démarche humaine et ouvrent la voie à de futurs progrès technologiques.

Révolutionner la robotique et les prothèses

Le professeur agrégé Dai Owaki, co-auteur de l'étude, Shunsuke Koseki, et le professeur Mitsuhiro Hayashibsouligné le potentiel transformateur de cette recherche. Il a déclaré : « L'émulation réussie de la marche à vitesse variable dans un modèle musculo-squelettique, combinée à un circuit neuronal sophistiqué, marque une avancée cruciale dans la fusion des neurosciences, de la biomécanique et de la robotique. ». 

Cela révolutionnera la conception et le développement de robots bipèdes haute performance, de prothèses de membres avancées etpointe .

Cette avancée révolutionnaire est prometteuse pour les personnes handicapées, car elle pourrait améliorer les solutions de mobilité et optimiser la fonctionnalité des technologies robotiques utilisées au quotidien.

perspectives d'avenir

Pour l'avenir, le professeur Owaki et son équipe s'engagent à perfectionner davantage le cadre de contrôle des réflexes. Leur objectif est de recréer une gamme plus étendue de vitesses et de mouvements de marche humaine, afin de rendre les systèmes robotiques plus adaptables et plus économes en énergie. 

De plus, ils prévoient d'appliquer les connaissances et les algorithmes issus de l'étude pour développer des prothèses adaptatives, des combinaisons motorisées et des robots bipèdes capables d'imiter les mouvements humains avec plus de naturel et de précision.

Les applications potentielles de cette recherche sont vastes et d'une grande portée. L'intégration de circuits neuronauxdentdans les technologies robotiques pourrait conduire à des améliorations significatives de la mobilité et de la qualité de vie des personnes handicapées. 

De plus, dans la vie de tous les jours, le développement de systèmes robotiques plus avancés est prometteur pour des secteurs allant de la santé et de la fabrication à la logistique et au divertissement.