Les robots d'entraînement révolutionnent la rééducation

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Quand deux ingénieurs suisses en robotique ont développé une nouvelle presse à jambes commandée par ordinateur, ils pensaient aux athlètes comme principal public cible. Il s'est ensuite avéré que leur Soft Robotic Training était étonnamment efficace dans la thérapie de rééducation des blessures et autres conditions physiques.

L'appareil a peu de choses en commun avec les presses à jambes que l'on voit dans les salles de sport. Bien sûr, il y a un siège et deux pédales, mais c'est là que les similitudes s'arrêtent. S'asseoir sur le Robotic Personal Trainer de ddrobotec, c'est s'offrir les services d'un partenaire d'entraînement unique en son genre, le soft-robotic. Il est équipé de composants de sécurité et d'entraînement industriels ultramodernes et d'un système informatique d'apprentissage. L'homme et la machine travaillent en étroite collaboration - avec des résultats étonnants.

Un muscle pneumatique au cœur de l’appareil

L'entraîneur personnel de ddrobotec est le fruit du travail des experts en robotique Max Lungarella et Raja Dravid, fondateurs de la société Dynamic Devices AG. Ils ont développé le premier prototype en 2007 au laboratoire d'intelligence artificielle de l'Université de Zurich.

Leur but était de construire un appareil de haute technologie pour les athlètes, une machine hautement dynamique qui surveille et analyse toutes les séances d'entraînement et fait des suggestions pour le prochain exercice. Le cœur de l'appareil est un muscle pneumatique capable de transmettre très rapidement des forces importantes aux pédales. Cela permet d'utiliser l'appareil pour une variété d'exercices difficiles.

«Notre système supporte ce type d'interaction dynamique»

Exemple : En appuyant ou en tirant avec ses jambes, l'utilisateur doit rester près d'une ligne affichée sur l'écran. En même temps, l'ordinateur amplifie les forces effectives, soit doucement, soit sous forme d'impacts. L'utilisateur doit compenser ces forces en permanence, ce qui est exigeant mais extrêmement efficace. Le corps n'est pas le seul à être entraîné, le cerveau aussi. "Notre système supporte ce type d'interaction dynamique", dit Max Lungarella. Le concept fonctionne encore mieux que ce que les deux développeurs avaient imaginé au départ.

Ce moteur à courant continu sans balais EC 45 plat, d'un diamètre de 45 millimètres, se distingue par une densité de couple élevée et une conception   compacte.

Le moteur à courant continu sans balais maxon règle l'arrêt de sécurité sur la position adéquate.

Afin de certifier le Robotic Personal Trainer comme dispositif médical, il fallait une caractéristique de sécurité essentielle : une butée réglable qui empêche la presse de dépasser un certain angle. Ceci afin de protéger le patient, en particulier ceux qui ne sont plus capables de plier complètement leurs genoux. Un moteur brushless EC 45 DC se charge du positionnement individuel de la butée de sécurité. La fiabilité absolue est un critère important, sinon le plus vital, pour l'entraînement. "Avec un moteur maxon, nous pouvons être sûrs que cette exigence est remplie", dit Lungarella. D'autres points importants concernent la conception compacte et l'électronique intégrée du moteur plat.

Le Robotic Personal Trainer est de plus en plus utilisé dans les hôpitaux et les centres de réhabilitation  .

Combinaison réussie de l'entraînement et de la commande

Un autre moteur plat maxon, un EC 90 à rotor extérieur, est chargé du positionnement automatique du siège. ddrobotec de Dynamic Devices a combiné le moteur brushless avec un entraînement planétaire et un servo contrôleur ESCON 50/5. Les motorisations maxon sont un élément clé de cet appareil d'entraînement, offrant confort et sécurité au patient.

Success through a playful approach

Bien qu'il s'agisse d'une marque relativement récente, ddrobotec a connu un succès considérable. Des ingénieurs, des scientifiques, des médecins et des thérapeutes ont collaboré pour créer un appareil d'entraînement qui donne à de nombreux patients un nouvel espoir d'amélioration de leurs capacités motrices. Le facteur décisif est l'aspect de l'entraînement, qui était traditionnellement relégué à un rôle relativement mineur dans la thérapie de rééducation. Si vous vous asseyez sur le Robotic Personal Trainer, vous pouvez vous attendre à être mis au défi. Si les utilisateurs sont motivés à s'améliorer et à obtenir un meilleur score, leurs performances s'améliorent plus rapidement. La motivation est importante, et c'est pourquoi ddrobotec de Dynamic Devices se concentre sur une approche ludique. Lorsque les patients utilisent les pédales pour contrôler un pingouin simulé qui glisse sur le ventre en descendant une colline, en essayant de marquer le plus haut possible, ils oublient presque l'effort physique.

Certains sports, hôpitaux et centres de réhabilitation utilisent déjà le nouveau système d'entraînement cérébral-musculaire assisté par robot et d'autres suivront bientôt. La prochaine étape est une expansion au Japon et dans toute la zone euro.

 

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