Les exosquelettes ne sont pas si récents que ça, puisque le premier dispositif remonte à la moitié des années 1960. Évidemment, le modèle conçu à l’époque n’a rien à voir avec les exosquelettes que nous connaissons aujourd’hui. De plus, il était destiné aux soldats et aux ouvriers pour soulever les lourdes charges. Nous sommes donc bien loin de l’exosquelette bionique et de l’ exosquelette biomécanique actuels.
Connaitre l’histoire des exosquelettes , c’est bien comprendre l’évolution de ces sûrs dispositifs au fil des années pour devenir, à ce jour, une des inventions les plus spectaculaires permettant d’améliorer et de soulager notre quotidien. Dans cet article, nous allons nous pencher sur les premiers modèles des exosquelettes, leur conception et leur histoire.
Les prémices des exosquelettes : tout savoir sur leur conception
Qui de nous n’a jamais été ébloui par les costumes d’Iron Man ou d’autres super-héros provenant tout droit de science-fiction ? Qui de nous n’a jamais imaginé les revêtir un jour pour améliorer sa puissance et devenir invincible ? Pourtant, ce concept remonte de loin, de l’Antiquité pour être plus exact, puisqu’il a déjà été inventé dans la mythologie. Souvenez-vous : les ailes d’Icare !
Puis, au Moyen Âge, les armures des chevaliers furent reconnues comme des exosquelettes biomécaniques pour les protéger des coups portés durant les nombreuses guerres de l’époque. Si ces armures servaient de protection, il faut savoir qu’elles pesaient plus de 30 kg et leur rigidité limitait les déplacements. Ainsi, un chevalier armé tombé de son cheval n’avait aucune chance de se relever seul. Nous vous laisserons imaginer la suite…
Il a fallu attendre 1495, où le grand Léonard de Vinci construisit une armure mise de l’intérieur par des câbles. L’objectif de ce cavaliere meccanico (cavalier mécanique) était d’épater le duc de Milan. Le premier prototype d’exosquelette était né entre les mains du Florentin, sans pour autant posséder les mêmes facultés et les capacités que les modèles actuels.
Les exosquelettes biomécaniques et les exosquelettes bioniques ont fait par la suite leur apparition dans la science-fiction via la littérature et la télévision qui ont présenté ce produit comme étant imaginaire.
Il a tout de même fallu attendre les années 60 pour que le premier et véritable exosquelette voit le jour. La transition de la science-fiction à la réalité avait donc réussi.
L’apparition des premiers prototypes de l’exosquelette biomécanique au 20ᵉ siècle
La première véritable exosquelette mécanique à avoir vu le jour était le Hardiman, créé dans les années 60. En réalité, Ralph Mosher, un ingénieur, avait en tête de construire un exosquelette motorisé qui lui permettrait de soulever une charge de 680 kg. Un exploit inimaginable qui ne pouvait exister qu’au cinéma et dans les films de science-fiction. Pourtant, cet ingénieur s’est attelé à sa tâche et n’a pas baissé les bras.
General Electric, la célèbre entreprise américaine pour laquelle a travaillé Ralph, voulait utiliser son invention sur des porte-avions afin de poser des bombes.
Bien entendu, les efforts n’ont pas donné leurs fruits, puisque cet exosquelette motorisé ne fonctionnait pas comme il le voulait. Toutes les tentatives d’utilisation furent un échec continu. Bien que l’exosquelette fût conçu, la mise en marche était infructueuse à chaque fois. Par ailleurs, toutes les photos prises avec un humain à l’intérieur étaient en mode hors branchement.
Ralph était ambitieux et n’a pas laissé tomber son projet, et c’est dans les années 70 qu’il continua ses démarches.
Il s’est en effet concentré sur la conception d’un seul soutien-gorge qui réussit à soulever 340 kg.
Mais le Hardiman fut mis aux oubliettes pendant plusieurs années, bien que, dans l’ombre, il inspirât d’autres ingénieurs qui souhaitaient continuer les efforts de Ralph Mosher et concevoir leur propre exosquelette.
Révolution technologique au 21ᵉ siècle : vers des exosquelettes bioniques et robotisés
L’innovation des exosquelettes n’en est pas conservée là. L’exosquelette mécanique est même devenu, au fil des années, un exosquelette robotique qui utilise l’IA.
Les entreprises spécialisées dans la robotique, mais également les passionnés de robotique, ont conçu des exosquelettes biomécaniques pour commencer avant d’étendre leurs recherches à la fabrication d’ exosquelettes bioniques.
En 2015, un passionné de robotique, Jean-Jacques Topalian, a conçu le projet Zeus Exo One, un premier pas vers la concrétisation de cette vision moderne et futuriste. Le projet est un exosquelette capable de reproduire des mouvements avec une précision étonnante à des kilomètres de distance. Puis vient la conception de Zeus, soit plus de sept ans après.
Zeus est un exosquelette du buste bionique piloté par une combinaison biomécanique. Le marché des exosquelettes était lancé. De vastes réseaux de distribution ont vu le jour pour propager ce super dispositif à travers le monde.
C’est le cas, par exemple, de Servo Pacific Inc., qui a prévu d’introduire deux exosquelettes de la série Apogee de German Bionic auprès de ses clients sur l’île d’Hawaï grâce à son grand réseau de distribution.
Depuis sa première conception dans les années 60 pour une application militaire et industrielle, les exosquelettes s’intègrent à présent dans plusieurs milieux, notamment dans celui de la médecine, du sport, de la logistique et de la rééducation. Le grand public est, lui aussi, concerné par l’innovation de l’exosquelette. En effet, de nombreux modèles permettent de partir pour de longues randonnées en montagne et de gravir les sommets sans aucun effort.
Innovation de l’exosquelette biomécanique et de l’exosquelette robotique
Avec l’innovation des exosquelettes, le marché connaît depuis une croissance exponentielle due à la demande croissante de ces dispositifs dans divers domaines. La demande est telle que les recherches en vue d’améliorer les exosquelettes sont toujours en cours.
Cela consiste en :
- La conception de matériaux de plus en plus légers et robustes tels que l’alliage en titane et des composites en fibres de carbone pour améliorer la mobilité ;
- L’intégration de capteurs et de l’intelligence artificielle tendant à adapter le comportement de la machine aux mouvements de celui qui la porte en temps réel ;
- L’amélioration des sources d’énergie grâce à des batteries de plus en plus autonomes et performantes ou grâce à des solutions de récupération d’énergie ;
- Un contrôle naturel et intuitif des exosquelettes.
Les domaines d’application ne sont plus limités au milieu militaire. Ceux de la santé, du sport et de la logistique sont tout aussi concernés en attendant de propulser les exosquelettes biomécaniques et bioniques dans d’autres domaines à l’avenir. Qui sait ?
Les secteurs modernes d’applications des exosquelettes
Les exosquelettes sont une technologie innovante qui améliore la vie, la sécurité et les performances dans de nombreux secteurs.
L’exosquelette au service de la santé et de la rééducation
Le XoMotion est un exosquelette dédié à la rééducation qui permet d’imiter les mouvements naturels afin d’aider les patients atteints de lésions neurologiques et de la moelle épinière. Les exosquelettes médicaux sont dotés de l’intelligence artificielle et de capteurs modernes qui peuvent également réduire la charge physique des thérapeutes qui doivent porter les patients à longueur de journée.
Le Wandercraft est quant à lui le premier exosquelette auto-équilibrant qui permet aux patients de retrouver leur autonomie. Ce qui est important pour les malades atteints d’AVC et de la maladie de Parkinson, il offre, par ailleurs, une meilleure qualité de vie aux patients. L’ exosquelette pour les personnes âgées permet par ailleurs d’améliorer leur quotidien.
L’exosquelette au service de l’industrie et de la logistique
L’Apogee Ultra est un exosquelette qui permet d’augmenter la productivité dans les entrepôts et de protéger les employés des blessures et des troubles musculo-squelettiques (TMS). Ce type d’exosquelette biomécanique assiste les employés au levage des charges lourdes et s’intègre par ailleurs aux systèmes d’automatisation existants.
Pour ce qui est du Cray X de German Bionic, il réduit considérablement la fatigue lombaire grâce à sa structure électromécanique innovante. En combinant l’IA et les capteurs biomécaniques, les entreprises vont pouvoir préserver la santé de leurs salariés tout en améliorant la productivité.
L’exosquelette au service de l’armée
Les exosquelettes militaires sont les prototypes qui ressemblent le plus à ceux de la science-fiction et qui semblent sortir tout droit d’ Aliens ou d’ Iron Man. Le Portable Ammunition Support Assist System chinois va, par exemple, augmenter la force et l’endurance des soldats grâce à la réduction du poids des charges transportées.
Ces exosquelettes robotiques et motorisés intègrent, contrairement à d’autres modèles, des technologies nettement avancées dans le mais d’améliorer la mobilité sur les terrains les plus difficiles. Bien que beaucoup d’ exosquelettes militaires soient utilisés lors des entraînements, ils peuvent être intégrés sur le terrain en cas de conflit.
Le DRDO indien a, quant à lui, développé des prototypes capables de porter des charges de 100 kg pendant huit heures grâce à une batterie ultra-performante. Toutes ces innovations permettent de dépasser les limites de l’intelligence humaine pour aider dans la vie professionnelle, médicale, des patients et militaire.
Conclusion
Bien que confinés au monde de la science-fiction, les exosquelettes sont dorénavant une partie intégrante du quotidien de milliers de personnes dans le monde. Ils redonnent l’autonomie aux patients grâce à des dispositifs bioniques intégrant l’IA et la biomécanique. Pourtant, le chemin a été long pour arriver à ce que nous sommes aujourd’hui. Les perspectives promettent d’autres avancées dans le domaine des exosquelettes pour les améliorer continuellement.
En attendant, on vous invite à consulter notre article dédié aux exosquelettes actives et passives ainsi que leurs différences !
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