Un robot capable d’apprendre

Le robot Icub est le fruit de 5 années de recherches entre plusieurs universités européennes. Il est actuelement en phase d’apprentissage au laboratoire de l’INSERM de Lyon. En apprentissage car il s’agit là d’un robot auquel des facultés cognitives ont été apportées.

Son intelligence évoluerait du niveau de celle d’un bébé de 18 mois à celle d’un enfant de 3 ans. Capable dans un premier temps d’éxecuter les ordres qu’on lui donne (par exemple pour monter une simple table), il observe et analyse les différentes étapes, les mouvements réalisés, les ordres donnés. Dans un second temps il en vient à anticiper sur les ordres pour finalement prendre les initiatives.

Cet apprentissage est un choix, les chercheurs ont préféré donner au robot une capacité d’apprentissage plutôt que de lui donner un très large éventail d’actions pré-établies. De cette façon le robot se trouve moins limité. Cette faculté a été développée avec des psychologues pour jeunes enfants en copiant leur mode d’apprentissage. Nos robots sont donc maintenant capables d’apprendre, et il faut penser qu’à partir du moment où ils peuvent apprendre quelque chose, ils deviennent aussi capables d’enseigner ce qu’ils ont appris. On pourrait alors imaginer un robot enseignant à ses congénères.

“Le robot exerce des actions automatiquement, sans réfléchir et sans se poser de questions, affirme Peter Ford Dominey. Le but est de le rendre conscient de la finalité de ses actions“.
Un robot ayant conscience des buts à atteindre serait incontestablement beaucoup plus efficace que ceux qui s’éxecutent sans avoir conscience de la fin de leur action. Savoir qu’un but est à atteindre permetrait une plus grande autonomie. Cependant, nous pouvons nous demander comment une telle chose est possible et si le but d’un robot serait du même genre que le but d’un humain. Par exemple avoir conscience que le but de nos actions est d’aider une personne âgée à porter ses courses, nécessite que l’on ait compris le concept d’aide et que l’on ne fasse pas des actions pré-programmées comme saisir le sac, avancer jusqu’à l’endroit prévu, poser le sac etc. Il est raisonnable de penser que la fin du robot se limitera simplement à aller poser le sac à l’endroit prévu ou désigné.

Source : www.gerontechnologie.net

La robotique pour palier aux déficiences physiques et motrices

Que ce soit par accident ou simplement par l’effet de l’âge, de nombreuses personnes sont victimes d’une perte de motricité ou de l’usage d’un membre.

Plusieurs technologies sont développées, du robot rééducateur à la prothèse robotique pour les bras, d’une « orthèse fonctionnelle » à un fauteuil roulant dirigé par la pensée pour les jambes.

Armin est un robot développé par l’école polytechnique de Zurich, il permet aux patients devenus hémiplégiques à la suite d’une attaque cérébrale de faire une rééducation approfondie du bras du malade. “Il aide le patient à reproduire exactement le même mouvement, ainsi le cerveau l’enregistre plus facilement et le réapprentissage est plus aisé“, explique Anja Kollam, ergothérapeute.

Pour les cas plus grave de perte physique d’un membre, une prothèse de bras controlée et alimentée par la pensée a été conçu par Otto Bock healthcare Product GmbH en collaboration avec l’AKH (hôpital central de Vienne) et l’université de médecine de Vienne.

Cette prothèse est dite « intelligente » car ses mouvements sont controlés par les nerfs en charge de déplacer le bras. Cela nécessite une délicate opération chirurgicale pour raccorder les nerfs aux capteurs. Une fois en place ce nouveau bras permet 7 degrés de liberté et une commande intuitive de la prothèse.

Une nouvelle méthode s’appuyant sur la robotique permettrait de faire remarcher les paraplégiques. Elle est développée par l’EPFL (Ecole polytechnique Federale de Lausanne). Le système procède en trois étapes, la première consiste à remuscler les jambes au moyen d’électrodes et à réapprendre les schéma moteurs de la marche en position assise. Pour cela le robot guide le geste de manière ultra-précise et réajuste en permanence les stimulations des électrodes sur les muscles. Utiliser les muscles comme élément moteur est un principe phare de cette méthode dont le but « n’est surtout pas de créer un robocop ». La seconde étape consiste à réapprendre la marche debout au moyen d’un déambulateur robotique travaillant encore avec des électrodes. Enfin, un dispositif très léger est fixé sur les jambes et au bas du dos. Il se dissimule sous un pantalon et permet à la personne de remarcher. Ce serait le cas pour 80% des personnes en fauteuil dont la moelle épinière n’est touchée que partiellement. Ici encore c’est la précision du mouvement permise par le robot lors de la rééducation qui permet ce succès.


Pour les personnes dont la perte de mobilité ne se limite pas aux jambes et qui de ce fait ne peuvent utiliser un joystick pour manoeuvrer un fauteuil, une équipe de recherche espagnole a mis au point un fauteuil dirigeable par la pensée. La méthode est non-invasive puisqu’il s’agit de porter un bonnet contenant seize électrodes qui vont via un électro-ancéphalogramme détecter les fluctuations électriques du cerveau. Lorsque le regard se fixe sur un point précis, elles analysent ses fluctuations et dirigent le fauteuil vers ce point. Il est dit intelligent car contrairement à d’autres prototypes, la personne n’a pas à se concentrer continuellement, et il peut de lui même éviter les obstacles sur son passage.

Plus proche des problématiques directement liées à l’âge, le projet Monimad consiste à développer un déambulateur motorisé et intelligent. “Selon les médecins, de nombreuses personnes âgées, hospitalisées ou non en centre de soin et actuellement immobilisées, pourraient se déplacer de manière autonome si on leur offrait des déambulateurs (ou cadres de marche) plus adaptés à leurs pathologies” , observe Viviane Pasqui, du Laboratoire de Robotique de Paris (Université Paris 6 – CNRS), à Fontenay-aux-Roses.

En effet mis à part les difficultés d’utilisation des déambulateurs traditionnels, aucun d’entre eux ne permet de passer de la station assise à la station debout sans l’aide d’une aide soignante. Monimad est un engin à trois roues conçu pour offrir une autonomie de déplacements des personnes âgées en institut. Il sera capable de baisser ses poignées, afin que le patient assis puisse s’y appuyer de tout son poids, ensuite, l’engin articulé se relèvera, entraînant avec lui le patient ainsi remis debout et prêt à marcher. “A terme, Monimad permettra aussi à son utilisateur d’avancer comme si une personne, attentive à sa progression et à ses difficultés, lui tenait les mains“, commente la chercheuse.

Bardé de capteurs, le déambulateur intelligent tiendra en effet compte de l’attitude de son utilisateur : Si celui-ci pousse les poignées vers l’avant, Monimad avancera, si au contraire les poignées sont tirées vers l’arrière, l’engin freinera automatiquement.

Source : www.gerontechnologie.net

CompanionAble, un projet robotique européen dédié au grand âge

Les différents pays et industriels européens ont mis en commun leurs compétences dans un projet complexe : CompanionAble.

Il ne s’agit pas uniquement d’un robot, mais d’un concept complet de smart home auquel le robot sera relié pour permettre le maintien à domicile des personnes âgées.

Cette technologie peut être définie comme un ensemble d’instruments dont la maison se voit équipée, on peut par exemple penser à des détecteurs de fumée, de gaz, de chutes, un téléphone adapté etc. Le public visé est exclusivement les personnes âgées souffrantes de troubles cognitifs (MCI pour Mild Cognitive Impairment). Ce qui implique un projet ayant une visée principalement thérapeutique et devant être pensé avec un grand nombre de médecins dans chaque pays.

Une des particularités du projet est d’utiliser pour ces malades la stimulation cognitive sur un support informatique. La personne va pouvoir chez elle entraîner ses capacités intellectuelles et sa mémoire pour en arrêter ou au moins en réduire la perte.

Ce travail qui se faisait auprés des psychologues et ergothérapeutes, pourra grâce à des logiciels se faire au domicile de la personne. Les avantages de ce procédé est que la personne pourra s’exercer plus régulièrement ce qui rendra la thérapie plus efficace. Pour les personnes n’habitant pas à proximité d’un hôpital ou d’un accueil de jour, il n’y aura pas de déplacement à faire, les soins seront donc facilités. Le robot sera également équipé pour permettre la télémédecine, le patient pourra joindre une équipe de soignants par un système de visio-conférence connecté à internet. Cette initiative pourra être prise par le robot dans des situations d’urgence.

La communication est ainsi un des points forts du projet puisque ce n’est pas que le personnel de soin qu’il sera possible de contacter, mais aussi l’ensemble des proches. Cette fonction est prévu pour rendre plus accessible aux personnes MCI l’utilisation des moyens de communications tels que le téléphone, internet etc.


Ainsi, en facilitant le contact, le robot offrira une chance supplémentaire de renforcer les liens intergénérationnels et de lutter contre l’isolement.
Le robot est prévu pour aider la personne et lui restituer une certaine autonomie lui permettant de faire à l’aide du robot certaines choses qu’elle ne peut plus faire seule. Les soignants espèrent favoriser ainsi l’estime de soi du malade et limiter les dépressions. Il remplira également la fonction d’aide mémoire et tendra à développer l’intégration sociale de la personne.

Cette collaboration médicale intra-européenne pose néanmoins quelques difficultés. Par exemple la définition d’un patient MCI n’est pas la même en fonction de la nationalité du médecin. Le patient sera diagnostiqué comme souffrants de troubles cognitifs dans un pays alors que pour un autre, le malade aura dépassé ce stade. De plus des questions éthiques se posent autour de ce système concernant l’hyper surveillance du patient qui pourrait être possible.

Source : www.gerontechnologie.net

Les robots de compagnie pour personnes âgées

Le robot a réussi à être inséré dans une relation affective, et c’est dans cet espace que se développent les robots de compagnie.

Notons que l’approche affective par rapport aux robots est un phénomène culturel propre à l’Asie et tout particulièrement au Japon, dont les mangas sont peuplés de robots attendrissants depuis des décennies. La religion est également à l’origine de ce phénomène culturel, alors que le bouddhisme et le shintoïsme, autorisent d’accorder une âme à des objets sans vie.

Non seulement leur utilisation est bénéfique pour le psychisme de la personne âgée, l’aidant à lutter contre le sentiment de solitude et d’isolement. Mais en plus leur popularité s’étend à toutes les classes d’âge.

Tous n’ont pas nécessairement la forme d’un animal, certains ne rappellent rien de vivant, mais ils sont déjà très nombreux. Par exemple ApriAttenda et ApriAlpha de Toshiba, l’un accompli des tâches ménagères, le second fait office de nurse. Capables de reconnaître une personne et de la suivre en restant en retrait. Ils peuvent lire le courrier à voix haute et retrouver une personne dans la foule, de reconnaître les voix, recevoir les ordres, surveiller le domicile…

EMIEW de Hitachi est un robot réceptionniste. Pour ses concepteurs les robots bipèdes sont trop lents actuellement pour pouvoir se rendre utile. Ils en ont donc conçu un qui est monté sur roue lui permettant une vitesse de 6km/h.

Ifbot de Busines Design Laboratory, peut soutenir une conversation grâce à une base de donnée de plusieurs milliers de dialogues, il tient compte des émotions dans la voix de son interlocuteur et peut se souvenir des visages. La capacité à dialoguer reste toujours très limité, on peut même difficilement appeler cela du dialogue. Il s’agit de discussions enregistrés, le robot ne fait que donner la réplique, une phrase entendu correspond à une des phrases enregistrées, le robot répond en répétant la phrase suivante du dialogue.

Mamoru de l’IFF research institute, est destiné aux personnes âgées ou souffrants de troubles cognitifs. Grâce à sa caméra à grand angle, il peut rappeler où se trouvent divers objet (clef, télécommande, tasse, livre, etc) et même rappeler à une personne de prendre ses médicaments.

Twendy-one de Tokyo’s elite waseda university, mesure 1,5m et pèse 111 Kg. Il peut se saisir des objets et les apporter. Il peut par exemple ouvrir un frigo pour prendre de la sauce tomate. Il peut aussi aider les personnes à se lever et à sortir du lit. Il dispose aussi de la faculté de parler. Equipé de multiples capteurs, il peut absorber les chocs en cas de contact avec une personne.

Wakamaru de Mitsubishi, peut également parler, il a un téléphone portable intégré et est branché sur internet via le Wi-fi. Il peut donc appeler les secours si la personne avec qui il est fait un malaise ou une chute.
Il dispose d’une reconnaissance vocale et faciale de ses propriétaires, et peu prendre l’initiative de parler en fonction de ses observations.

Pour finir, Asimo de HONDA, dont le nom est un clin d’oeil au père de la robotique Isaac Asimov.
Asimo est un des robots les plus médiatiques, c’est une véritable vitrine technologique pour la firme japonaise il est par ailleurs considéré comme l’un des robots les plus avancés technologiquement, même si son utilisation nécessite encore le déplacement de plusieurs ingénieurs.
Asimo se destine à différentes tâches allant de l’accueil en entreprise, au coach sportif (comme le robot Taizo le propose déjà) et d’assistance pour séniors jusqu’au maintien à domicile des personnes âgées.

Ces robots de compagnie servent aussi bien à aider qu’à divertir, si bien que la frontière servant à délimiter la robotique d’assistance et celle de confort est extrêmement poreuse. Toutes deux vont souvent de paire et l’on conçoit difficilement une technologie d’aide n’apportant pas un certain confort ou un robot de divertissement n’apportant aucune aide. Cependant il faut reconnaître que ces robots sont encore très lents dans leurs mouvements. De plus leur semblant de conversation nous fait davantage penser à une tentative pour singer l’humain qu’à l’apparition de nouveaux interlocuteurs.

Source : www.gerontechnologie.net

La robotique d’aide aux déficiences physiques

Le grand âge engendre moins de pertes cognitives et mnésiques que de pertes physiques.

La masse musculaire s’amoindrit impliquant une diminution des forces du corps. Pour remédier à cela, le Japon a décidé de promouvoir la conception et l’utilisation d’exosquelettes. Ceux-ci sont adaptés pour une utilisation par les personnes souffrantes de déficiences musculaires, ou devant subir un entrainement de réhabilitation physique à titre médical. Il apparait ainsi comme le choix opposé du projet de l’école polytechnique féderale de Lausanne qui a préféré ne pas créer un « robocop », et contrairement au prototype HULC développé en Amérique, il n’est pas prévu à des fins militaires.

HAL (Hybrid Assistive Lymb) a été lancé en 2008 par la société Cyberdyne. Cette combinaison robotique utilise des capteurs placés sur la peau pour détecter les différents mouvements des membres du corps et ainsi multiplier la force de 2 à 10 fois. Alimenté par une batterie d’une autonomie de 2,5 à 5h, cet équipement se vendrait 4.200$ (environ 2.878 euros).

Aujourd’hui HAL a été adapté spécialement pour être utilisé par les personnes âgées. Il est maintenant produit en série et loué à des maisons de repos et hôpitaux. Une démonstration a été organisée dans les rues de tokyo (vidéo ci-après).

Le robot Mobiro d’aide à la mobilité de Toyota a été conçu pour les personnes à mobilité réduite. Il est capable d’atteindre une vitesse de 6 km/h avec une autonomie de 20 km.
L’un de ses avantages est de pouvoir circuler sur des surfaces y compris avec des obstacles sans que la position du passager n’en soit affectée.

Toujours dans le cadre de développement de nouveaux systèmes de transport, Toyota a également mis au point un fauteuil roulant pouvant être contrôlé par la pensée.
L’électroencéphalogramme de l’utilisateur est analysé en quasi-permanence, il suffit donc de penser le mouvement pour que le fauteuil l’exécute, avec un taux de réussite de 95% selon le constructeur.

Source : www.gerontechnologie.net