Nathanaël Jarrassé reçoit la médaille de bronze du CNRS pour ses travaux sur les prothèses et exosquelettes

Distinctions Robotique

Entre ingénierie et robotique, Nathanaël Jarrassé de l’ISIR (CNRS/Sorbonne Université) conçoit des systèmes d’assistance au geste et à la mobilité à destination de personnes en situation de handicap. En décodant des signaux physiologiques et la gestuelle corporelle, ses créations s’adaptent pour comprendre plus facilement les actions qui leur sont demandées et améliorer le confort des utilisateurs.

Grâce au travail des chercheurs, les exosquelettes et autres appareils avancés d’assistance ne sont plus des objets de science-fiction, mais une réalité concrète. Depuis l’Institut des systèmes intelligents et de robotique (ISIR, CNRS/Sorbonne Université), Nathanaël Jarrassé développe des solutions robotiques, à base d’exosquelettes et de prothèses, à destination des individus en situation de handicap, tout en prenant en compte les questions sociales soulevées par ces appareils. Une approche pluridisciplinaire qui lui vaut de recevoir la médaille de bronze du CNRS.

« Je m’intéresse au couplage physique entre humains et robots, mais aussi aux neurosciences et à la sociologie, souligne Nathanaël Jarrassé. Je recentre ces travaux sur les gens, afin de les aider et d’assister les gestes dans des situations de handicap. » En quête de systèmes toujours plus naturels et intuitifs à utiliser, ce chargé de recherche intègre des neurosciences pour mieux comprendre comment le cerveau contrôle le corps, et donc exploiter au maximum nos capacités anatomiques.

Son approche principale se base sur le décodage de l’intention motrice des mouvements. Lorsque l’on veut attraper un objet, les doigts ne sont en effet pas les seuls à bouger : le corps participe dans son intégralité à cette action, engageant de nombreuses articulations et muscles de façon coordonnée. Même si la main a été amputée, ce phénomène a tout de même lieu et Nathanaël Jarrassé s’en sert pour que ses prothèses déduisent ce qu’elles doivent faire à partir de ces mouvements. D’une manière similaire, il travaille sur des algorithmes pour que, lorsqu’une prothèse fonctionne mal, elle s’ajuste d’elle-même plutôt que de laisser le corps de l’utilisateur compenser le problème.

De la même manière, il emploie les phénomènes liés au membre fantôme. « Lorsqu’une personne tente d’utiliser une main ou une jambe qui n’est plus là, Jozina de Graaf de l’ISM et moi avons constaté que la personne mobilise aussi des groupes musculaires qui ne sont d’habitude pas sollicités pour participer à l’action, explique Nathanaël Jarrassé. Ces contractions très particulières peuvent être décodées à l’aide d’algorithmes entraînés pour cela. » Les patients parviennent ainsi à prendre le contrôle de leur prothèse avec beaucoup moins d’apprentissage et sans recourir à de lourdes chirurgies visant à recâbler des nerfs.

Quand le membre fantôme pilote une prothèse

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« La prothèse remplit un rôle fonctionnel, mais aussi esthétique et social selon l’histoire de la personne et de son amputation, insiste Nathanaël Jarrassé. Nous nous efforçons de prendre tout cela en compte afin de ne pas apporter une réponse purement technique à la réparation des personnes, et je me suis donc toujours intéressé aux sciences humaines et sociales. »

« J’ai été très honoré de recevoir la médaille de bronze du CNRS, d’autant plus qu’elle m’a été remise au titre de l’interdisciplinarité, se réjouit Nathanaël Jarrassé. C’est important pour moi, car ce n’est pas toujours facile de publier à l’interface de la robotique et des SHS. La récompense a beau être nominative, je n’y serai pas arrivé sans un travail d’équipe avec mes doctorants et ingénieurs, mes collègues en neurosciences, en SHS du collectif Corps & Prothèse et les médecins de l’Institut régional de réadaptation de Nancy et d’ailleurs qui nous ont fait confiance. »

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Nathanaël Jarrassé
Chargé de recherche CNRS à l'ISIR