Archives Lab

Un exosquelette fabriqué par imprimante 3D : le Titan Arm

TITAN ARM est un bras robotisé qui décuple la force physique.

Utile pour éviter les accidents de travail, aider les patients blessés en rééducation, ou tout simplement pour toute personne souhaitant augmenter sa force musculaire de 18 kg supplémentaire : thérapie physique ou aide à la mobilité, il fournit également des informations quantitatives détaillées aux médecins qui peuvent être utilisées pour motiver leurs patients par le suivi de l'amélioration de leur santé au fil du temps.

Titan Arm est le fruit d’un projet commun de quatre étudiants américains en génie mécanique de l’université de Pennsylvanie qui a duré plus de huit mois. Grâce à un logiciel CAD couplé avec des techniques telles que l'impression 3D pour les pièces en plastique et l'usinage CNC (machines outils numériques) pour les parties en aluminium, ils ont réalisé plusieurs prototypes physiques, qui ont conduit à la forme ergonomique de Titan. Parallèlement, ils ont développé un logiciel personnalisé pour contrôler l'apparence et transmettre des données en temps réel aux thérapeutes.

L’équipement est conçu comme un sac à dos, à partir d’un support en métal qui est utilisé pour maintenir les bouteilles de plongée sous-marine. Cela apporte la rigidité nécessaire au fonctionnement de l’exosquelette, qui transfère le poids soulevé vers ce support. Ce dernier reçoit les servomoteurs, les batteries ainsi que l’électronique embarquée.

L’exosquelette se fixe à partir de l’épaule et jusqu’au poignet, avec un jeu d’articulations qui offrent une totale mobilité au bras. L’ensemble pèse neuf kilos et l’autonomie de la batterie est de huit heures. Le mécanisme motorisé est actionné par un jeu de câbles qui manœuvrent la poulie, située au niveau du coude. Un engrenage à cran d’arrêt permet de verrouiller la position du bras, ce qui peut servir pour déplacer un objet pesant. L’exosquelette pourrait ainsi aider les travailleurs qui font de la manutention de charges lourdes, afin d’éviter les blessures et autres traumatismes musculo-squelettiques.

Les prix des Exosquelettes actuels sont prohibitifs à plus de $ 100,000. En utilisant les principes Lean, Titan a été créé avec moins de 2000 $.

Cette innovation vient de remporter le James Dyson Award et une récompense de 48.000 euros.
Grâce à cette récompense,  l’équipe de l’université de Pennsylvanie va poursuivre le développement du Titan Arm. L’exosquelette est actuellement contrôlé à l’aide d’une manette de type joystick, mais l’objectif est d’adapter un système de contrôle à partir des ondes cérébrales ou des contractions musculaires. Il est également question d’ajouter un second bras. De plus, les concepteurs du Titan Arm souhaitent rendre ce projet open source et publier les plans d’impression 3D afin que la communauté scientifique puisse le faire évoluer.

Photos ©Université de Pennsylvanie - USA