Les bras

A l'heure actuelle, de nombreuses prothèses de bras sont déjà présentes sur le marché, et d'autres plus perfectionnées sont en cours de conception. Un membre d'une importance capitale, grâce à notre pouce opposable qui nous as permis de nous démarquer des autres espèces

Le bras robotisé et ses applications civiles

Un bras bionique vraiment bluffant : quasi parfait !

Evan Reynolds, un jeune homme britannique de 19 ans a eu son bras arraché alors qu’il passait son bras par la fenêtre de la voiture de son ami, lorsque celui-ci passa trop près d’un pilier en bois en sortant d’un parking.
C’est en février 2008 qu’Evan Reynolds fut alors équipé d’un bras bionique très perfectionné lui permettant de réaliser la plupart des gestes du quotidien. Le bras bionique d’une valeur de 60000 dollars est capable de répondre directement aux ordres que lui donne Evan par la pensée.
Il suffit à Evan de penser à saisir une balle de sa main bionique, pour que le bras s’active et que la main saisisse la balle, tout comme chacun de nous le fait avec son propre bras. Les gestes sont fluides et précis. Grâce à son nouveau bras bionique, Evan peux attraper une balle, tenir une bouteille d’eau, mais aussi peler une pomme de terre ou encore tenir une raquette de tennis et frapper la balle.

Le bras bionique a été conçu par la société écossaise Touch Bionics, leader dans la conception de solutions bioniques pour les membres supérieurs. L’entreprise travaille notamment pour l’armée, afin de soigner les blessés de guerre, mais aussi pour concevoir des technologies permettant d’améliorer les performances du corps humain, et ainsi améliorer l’équipement à disposition du soldat et le soldat lui-même…


Un bras bionique pour traduire en voix la langue des signes

La langue des signes sera bientôt peut-être compréhensible pas tous grâce aux travaux de brillants étudiants de la Cornell University.
Avec ce bras bionique, les sourds et malentendants pourront se faire comprendre de tous. Encore à l’état de prototype, la technologie de ce bras bionique est capable de traduire en sons les mouvements complexes des doigts de la langue des signes, grâce à un ensemble de capteurs et d’accéléromètres. Pour le moment, le bras peut traduire l’alphabet en langue des signes américaine. Le système interprète ces mouvements et compose les sons grâce à un synthétiseur vocale.

A terme, cette technologie pourrait être intégrée dans un gant, fonctionner sans fil uniquement grâce à des piles 9 volts et prononcer des phrases entières.
Associée à l’avatar virtuel de traduction de langue des signes des japonnais qui permet de convertir des chaînes de mots japonnais en gestes, il sera certainement un jour possible à tous d’échanger en langue des signes.


Le bras robotisé et ses applications militaires

Leave no one behind

Le « bon » côté des conflits armés récents, c’est que les recherches sur les prothèses ont été relancées, le plus bel exemple étant celui du programme lancé par la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), un organe de la défense américaine. Leur projet de recherche « Revolutionizing Prosthetics« , qui a coûté 100 millions de dollars, a permis d’inventer le bras DEKA, une prothèse destinée à remplacer le membre perdu.
Cet organisme de recherche, à l’origine d’internet, des systèmes GPS ou encore de la vision nocturne, a donc confié cette tâche à une entreprise, DEKA, dédiée à ces recherches, et composée de 40 ingénieurs mais aussi de psychiatres et de neurologues. Le cahier des charges était clair : ni plus ni moins que révolutionner les appareils actuels. Le bras demandé devait permettre les mêmes mouvements qu’un bras naturel, tout en restant d’un poids inférieur à 4 kg, et en étant entièrement contrôlé par le système nerveux.

Le prototype construit est équipé 10 moteurs et 25 circuits. Au départ le problème majeur fut le confort d’utilisation : bien que fonctionnel, le DEKA irritait fortement la peau des cobayes à l’endroit où il était fixé. Un système de coussins a donc été ajouté afin de remédier à ce problème. Mais l’avalanche de technologies ne s’arrête pas là. Parmi les performances hi-tech, soulignons :

  • des capteurs neuronaux pour interpréter les messages nerveux
  • des moteurs légers, silencieux et peu gourmands en énergie
  • des matériaux solides et légers

Les informations sensitives sont transmises de manière détournée. Par exemple, comment faire comprendre au cerveau la puissance d’une étreinte de la main lorsqu’on tient un oeuf et qu’on désire le garder intact? Il s’agit d’un système de vibrations : plus on serre fort, plus ça vibre. Elémentaire mon cher Watson.

Mais le plus étonnant reste la commande du bras. Il suffit de penser à un mouvement naturel pour faire se mouvoir le bras robotique. Les capteurs placés au niveau de l’épaule détectent les activités électriques des nerfs initialement reliés au membre, et transmettent ces informations à l’ordinateur qui va les interpréter et faire agir les moteurs. Les cobayes assurent qu’ils agissent presque naturellement et que la prothèse répond à leur pensée.
« Leave no one behind » (« on n’abandonne personne ») c’est une des devises de l’armée américaine, qui vaut pour le champ de bataille mais aussi une fois les soldats retournés au pays. Avec les récents conflits en Irak et en Afghanistan, dont les bilans humains sont catastrophiques, on comprend la nécessité de développer ce genre de prothèse. La seule chose qu’il faut espérer, c’est que ces membres artificiels seront développés dans un but pacifique, non pas pour renvoyer des soldats mutilés au front, comme Nathan Spencer de Bionic Commando…


Le bras robotisé dans la science fiction

Berserk : La bio-mécatronique à la sauce médiévale

Berserk est un manga de dark fantasy de Kentaro Miura qui a été adapté en une série animée en 1997. Le manga comme la série animée se déroule dans un univers médiéval fantastique, avec quelques éléments inspirés du XVIIIe siècle. Attention cependant, certains passages renfermant des scènes de violence extrême ou encore d'orgies en font un divertissement pour public averti uniquement.

Le personnage principal, dénommé Guts, obtiendra, tout au long de son périple, un arsenal de guerre divers et varié allant de l'épée gigantesque à l'armure maléfique, en passant par une prothèse de fer mécanisé remplaçant son bras, tranché lors de ses combats incessants. Ce personnage fait très certainement référence à Götz von Berlichingen, dit "Gottfried à la main de fer", mercenaire et chevalier allemand du XVIe siècle, connu pour avoir porté, suite à la perte d'une de ses mains, une prothèse métallique fonctionnelle. Inutile de dire que le nom en est également fortement inspiré.

Si au XIe siècle, les personnes amputés de l'un de leur membre cherchent généralement une prothèse restituant au mieux leur ancienne mobilité, Guts lui, semble préférer remplacer son bras directement par une arme plutôt que par une prothèse fonctionnelle lui permettant d'en brandir une. Ainsi cette prothèse de fer est constitué d'un canon à poudre situé au niveau de l'avant bras (un procédé que l'on retrouve dans Cobra, un manga et un dessin animé se déroulant dans un univers plus futuriste) et d'un socle permettant d'y associer une arbalète à répétition.

Même si le bras de fer de Guts ne possède qu'un seul degré de liberté, celui d'abaisser le poignet pour permettre l'utilisation du canon en tirant sur une ficelle (ficelle qu'il doit d'ailleurs tirer avec ses dents, son autre bras étant souvent monopolisé par son épée colossale), la perte de son bras va se révéler être un avantage considérable pour le héros lors de ses affrontements, la prothèse lui donnant accès à une puissance de feu phénoménale.
Une belle oeuvre que nous offre Mr. Miura et qui pourrait ouvrir le débat sur les mouvements transhumanisme ou le surpassement des limites humaines, auquel nous reviendront sûrement mais dans un prochain article.