Retour sur le projet #Print‘Hand

De nombreuses personnes ont perdu l’usage partiel ou total de leur main. Les causes sont multiples : accidents vasculaires cérébraux, arthrose, maladies professionnelles ou encore accidents de la route (surtout les accidents de deux roues). Selon les cas, il y a un seul nerf touché (radial, médian ou cubital) empêchant la personne de réaliser certains mouvements de la main et/ou du poignet et/ou du bras, mais il est également possible que tous les nerfs soient touchés, ce qui rend tout mouvement impossible.

Initié en septembre 2015 par l’entreprise DAGOMA, le projet Print’Hand est né de ce constat et des besoins de solutions « low cost » dans le secteur de la santé. L’ambition est ainsi de réaliser un exosquelette pour membre supérieur à bas coût et ouvert à tous (licence Creative common). Ce dispositif aidera par la suite les personnes ayant perdu l’usage partiel ou total du membre supérieur à retrouver son usage. Ce projet a été réalisé en collaboration avec DAGOMA, une start-up basée à Roubaix qui conçoit et fabrique des imprimantes 3D.

23 étudiants de l’ISEN-Lille en dernière année de cycle ingénieur en robotique ont travaillé sur ce projet.

Prototype n°1

Les étudiants se sont engagés à produire un exosquelette à bas coût et à en partager les plans. Cette démarche en open-innovation est pleinement en phase avec la politique de Dagoma qui, de son côté, a mis à disposition de l’école une Discovery200 pour que les étudiants puissent imprimer les parties d’ossature de l’exosquelette. Gauthier Vignon, co-fondateur de Dagoma, s’est aussi fortement impliqué dans le déroulement du projet aux côtés des étudiants.

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Pour avancer en mode projet, les étudiants ont travaillés en 6 équipes, dans le but de mieux couvrir l’ensemble des besoins et contraintes du projet :

• Ossature
• Design de la main
• Actionneurs
• Alimentation
• Récupération du signal corporel
• Application Androïd

Itératif, le projet s’est déroulé sur 6 mois et a donné lieu à 3 prototypes (fin novembre, courant janvier et fin février).

L’exosquelette comporte plusieurs parties :

• Un gant intérieur sur lequel est fixée l’ossature de l’exosquelette
• L’ossature, fabriquée avec une imprimante 3D, a pour objectif de fixer et guider les câbles qui actionnent les doigts
• 6 moteurs qui actionnent les doigts (2 moteurs pour le pouce + 1 moteur pour chacun d’autres doigts) et un moteur pour actionner le poignet
• Des capteurs de force pour connaître la force de pression au bout des doigts
• Un écran OLED qui donne des informations sur l’état de charge de la batterie et autres informations jugées utiles pour l’utilisateur
• Un gant extérieur pour cacher le dispositif
• Des capteurs EMG qui recoupent l’information musculaire pour agir sur les mouvements de moteurs
• Une batterie qui alimente les moteurs et les capteurs EMG

« Dans le troisième et dernier prototype, des évolutions majeures ont été intégrées. Oublié l’écran OLED initialement prévu qui devait donner des informations sur l’état de charge de la batterie et d’autres informations utiles, une application Android permet désormais d’activer la main avec un système bluetooth. Oubliés aussi les longs câbles du début puisqu’un brassard intègre les capteurs myoélectriques et l’alimentation » explique Clément Letellier, étudiant du groupe Capteurs sur le projet Print’Hand. « Restent à gérer, sur ce projet d’exosquelette, les tests pour régler les différents niveaux de pression à donner à la main, les tests haptiques et les réglages liés au bluetooth » ajoute-t-il.

Pour Dagoma, beaucoup de satisfaction ! “Après beaucoup de recherches, beaucoup de blocages, de nombreux aller-retour avec nous, des impressions 3D par centaines, des ajustements, des simplifications, nous avons aujourd’hui un exosquelette fonctionnel” souligne, enthousiaste, Gauthier Vignon.

« En six mois, les étudiants ont trouvé une solution pour aider les personnes paralysées de la main à retrouver une motricité. Tenir un objet, le presser, tout cela est devenu possible grâce à un exosquelette composé de pièces imprimées en 3D et d’électronique » poursuit-il. Dagoma est toujours en contact avec les étudiants, dont une partie envisage de créer une start-up, pour les accompagner dans la commercialisation de l’exosquelette qui devrait être vendu aux alentours de 500 euros.

« Outre le plaisir de travailler avec les ingénieurs de demain, ce type d’expérience nous apporte énormément de satisfaction. Cela nous permet surtout d’explorer ensemble les futurs usages liés à l’impression 3D. Un univers dont on est encore loin, très loin, d’avoir fait le tour » conclut Gauthier Vignon.