Surmonter les barrières avec des prototypes
Demain, des étudiants en Bachelor du Département de génie mécanique et des procédés présenteront à un plus large public sept prototypes élaborés au cours d'un travail intensif d'une année. Actualités ETH présente en avant-première deux projets ciblés.
Cette année encore, des étudiants motivés ont saisi l'opportunité de transformer leur idée de produit en réalité dans le cadre des projets dits "focus" : en passant par l'ébauche, le design, la production et le marketing, ils ont franchi de manière autonome toutes les étapes du développement d'un produit. Il en est résulté, entre autres, deux nouveaux systèmes d'aide technique pour les personnes souffrant d'un handicap physique.
Un fauteuil roulant électrique rend les escaliers praticables
Sous le nom évocateur de Scalevo (dérivé du latin "Scala" pour escalier et "levere" pour soulever), un groupe d'étudiants a développé un fauteuil roulant hors du commun : Comme son nom l'indique, ce fauteuil roulant électrique est capable de gravir des marches.
![Vue agrandie : fauteuil roulant Scalevo (Photo : ETH Zurich / Scalevo)](/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2015/05/rollout_fokus_projekte/_jcr_content/news_content/textimage/image.imageformat.text50percent.1031969571.jpg)
Au début du projet, seul l'objectif était fixé. Mais au début, l'équipe a longuement discuté de la technologie qui permettrait au fauteuil roulant de gravir les escaliers. "Nous avons toujours discuté de toutes les grandes décisions jusqu'à ce que nous soyons tous d'accord et que nous puissions prendre une décision commune", se souvient Beni Winter, étudiant à l'ETH, au début du projet. La première grande décision a été prise en faveur de bandes de chenilles déployables, munies de cannelures en caoutchouc. Grâce aux chenilles, le véhicule monte et descend les escaliers sans l'aide d'une personne auxiliaire. Lors de la conduite sur des surfaces planes, le fauteuil roulant se tient en équilibre sur deux roues, comme un Segway. Cela rend le fauteuil roulant extrêmement agile et lui permet de faire demi-tour sans problème, même dans des espaces restreints. Des capteurs contrôlent en permanence la position du fauteuil roulant, que ce soit en ligne droite ou dans les escaliers ; si le fauteuil menace de perdre l'équilibre ou de dévier de sa trajectoire, le moteur s'y oppose immédiatement.
Scalevo ne peut toutefois pas se passer entièrement de roues d'appui : celles-ci se trouvent à l'arrière du fauteuil roulant. Lorsque le fauteuil roulant atteint la fin de l'escalier, elles se déploient automatiquement et assurent ainsi une arrivée en douceur. Les petites roues font en outre partie d'un système d'aide qui permet au conducteur de franchir de petits obstacles tels que des bordures de trottoir.
La collaboration avec deux designers industriels de la haute école des arts de Zurich se traduit par le design compact du fauteuil roulant. "C'est grâce à leur aide que nous avons pu créer un prototype cohérent qui n'effraie pas les gens, mais qui ressemble à un produit fini", s'amuse Milan Schilling, membre de l'équipe.
L'exosquelette a les genoux qui tremblent
Un deuxième groupe de dix étudiants très motivés s'est joint à l'équipe. page externeVariLeg ensemble. Leur objectif à long terme est de rendre aux paralysés médullaires une partie de leur indépendance et de leur mobilité. Le groupe multidisciplinaire travaille donc sans relâche au développement d'un exosquelette utilisable au quotidien. Cette construction auxiliaire fixée à l'extérieur du corps doit être plus résistante aux pas sur les terrains accidentés que les produits existants.
![Vue agrandie : Exosquelette VariLeg (Photo : ETH Zurich / VariLeg)](/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2015/05/rollout_fokus_projekte/_jcr_content/news_content/textimage_2/image.imageformat.text50percent.1117487973.jpg)
"Les exosquelettes commerciaux fonctionnent déjà relativement bien sur des surfaces parfaitement planes", explique Manuela Rotach, membre de l'équipe. Mais si le sponsor rencontre une irrégularité - comme un pavé qui dépasse - cela devient problématique : les moteurs placés à hauteur des hanches et des genoux suivent obstinément les trajectoires définies par le logiciel. L'appareil auxiliaire est réglé de telle sorte qu'il ne peut terminer le pas commencé qu'au niveau du sol - mais comme le caillou rend cela impossible, le sponsor de l'exosquelette bascule sur le côté. Pour remédier à ce problème, les étudiants ont doté leur prototype d'une rigidité adaptable. La flexibilité nécessaire au niveau de la jambe est obtenue grâce à un ressort tendu, intégré dans la zone du genou de l'appareil. Ce ressort permet au système d'aide de céder légèrement et automatiquement, compensant ainsi les petites inégalités. Un autre avantage de la souplesse élastique réside dans le fait que la jambe ne doit pas être déplacée activement dans toutes les phases du mouvement, mais peut se balancer tout naturellement. "Nous sommes optimistes et pensons que demain, tous les composants individuels du système fonctionneront bien ensemble et que nous pourrons faire une démonstration des premiers pas à l'aide de l'exosquelette", déclare Manuela Rotach.
Prochaine étape : le Cybathlon
Après la fin officielle des projets focus demain, les deux groupes de projet focus présentés ne mettent cependant pas un terme au travail sur leurs prototypes : les appareils continuent d'être développés à toute vitesse et se verront Cybathlons,Les participants pourront se mesurer à des systèmes d'assistance déjà établis, entre autres, dans le cadre d'une compétition qui se tiendra à Zurich à l'automne 2016 (voir encadré).
Outre des améliorations mécaniques mineures, l'équipe Scalevo va préparer spécifiquement le fauteuil roulant aux différentes situations qui devront être surmontées lors du Cybathlon. Il s'agit de défis comme par exemple la conduite sur le sable. De petites lacunes en matière de sécurité doivent également être entièrement comblées d'ici la manifestation.
L'exosquelette VariLeg doit être doté de fonctions supplémentaires d'ici la manifestation ; outre la marche, le prototype doit pouvoir s'asseoir, se lever et monter des escaliers. Le développement de l'exosquelette mis au point cette année sera poursuivi par un nouveau groupe de projet ciblé à partir de l'automne 2015. Les membres de l'équipe de cette année resteront toutefois attachés au projet et apporteront leur aide et leurs conseils à leurs successeurs.
Focus projets Rollout
Au total, sept groupes présenteront leurs projets focus au public lors du rollout du 27 mai 2015. Entre 14h00 et 15h30, les présentations seront visibles dans l'Audi Max du bâtiment principal de l'ETH (HG F 30). Ensuite, les projets seront exposés dans le hall principal du bâtiment principal de l'ETH.
Cybathlon
![Vue agrandie : Logo du Cybathlon](/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2015/05/rollout_fokus_projekte/_jcr_content/news_content/greybox_textimage_4/par/textimage_4/image.imageformat.textsingle.1824691124.jpg)
Le Cybathlon est une compétition internationale qui permet aux personnes souffrant de handicaps physiques de se mesurer les unes aux autres grâce à des outils de pointe. Les moyens auxiliaires utilisés peuvent être des produits commerciaux ou des prototypes issus de laboratoires de recherche. L'objectif principal de la manifestation est d'offrir une plate-forme pour le développement de nouvelles technologies d'assistance utiles et particulièrement adaptées à la vie quotidienne. En outre, l'événement vise à faire tomber les barrières entre les personnes handicapées, les chercheurs et le grand public.
La manifestation aura lieu pour la première fois en octobre 2016 à Zurich.