Vibrations dans la chaussure: une prothèse de main high-tech transmet les réponses sensorielles à la plante des pieds

Les prothèses myoélectriques, commandées par des signaux minimaux émis par les muscles du moignon du bras, redonnent aux porteurs et porteuses de nombreuses fonctions de la main. Elles ne peuvent toutefois pas restituer le sens du toucher. De précédents projets avaient pour objectif de transmettre le sens tactile au bras à l’aide de capteurs et de petits moteurs à vibrations. Mais il n’y a généralement pas assez de place dans la tige de la prothèse pour ces moteurs, qui, de surcroit, alourdissent le dispositif. C’est pourquoi une équipe de recherche de l’Institute for Human Centered Engineering HuCE de la BFH, associée à des expert‑e‑s de la clinique universitaire Balgrist, a choisi de s’engager sur une autre voie. Leur système, baptisé FeetBack, consiste à recréer le sens tactile sur la plante des pieds plutôt que sur le bras au moyen d’un gant doté de capteurs et à une semelle de chaussure spéciale, équipée de fins moteurs à vibrations.

Informations par le biais de vibrations sous la plante du pied

Les chercheurs et chercheuses ont ainsi intégré cinq moteurs dans la semelle. La vitesse à laquelle la vibration se déplace des orteils vers le talon permet à la personne d’évaluer à la fois la dureté d’un objet et la force de préhension utilisée. Pour tester le système, une étude pilote a été menée avec quatre volontaires. Le premier exercice a consisté à classer divers objets en fonction de leur dureté, les yeux bandés. Lors du deuxième exercice, les volontaires ont été amené‑e‑s à enlever la queue de cerises. Pour cela, il et elles devaient tenir la cerise avec la prothèse et retirer la queue de l’autre main. Tandis que le premier exercice a été un succès, la deuxième tâche s’est révélée plus difficile. Le prototype était probablement trop lent, trop imprécis et pas assez intuitif. Les scientifiques sont d’avis que le principe fondamental du retour sensoriel dans les pieds est un succès, mais que son application doit encore être améliorée.

Alternative viable au retour sensoriel dans le bras

Les résultats obtenus au cours de l’étude pilote concordent avec ceux obtenus lors de tests de systèmes proposant un retour sensoriel directement sur le moignon du bras. En d’autres termes, cela signifie que la réponse tactile sensorielle sur la plante du pied est une alternative envisageable au feedback sur le bras, qui présente de plus l’avantage de ne pas agrandir ni alourdir la prothèse

Des résultats dont profite l’équipe du Cybathlon

L’équipe BFH-Hand-X, entre autres, qui participera au Cybathlon en 2024 dans la catégorie des courses avec prothèse de bras, profite des connaissances et de l’expérience en technique de rééducation acquises dans le cadre de ce projet. Lors de cette compétition, des personnes souffrant d’un handicap physique se mesurent les unes aux autres en accomplissant diverses tâches de la vie quotidienne. Elles s’aident en cela de systèmes d’assistance ultramodernes. Rafael Morand, qui a collaboré au projet FeetBack en qualité de collaborateur scientifique, mettra son savoir à disposition de l’équipe de développement de BFH-Hand-X.