Utilisation de signaux électromyographiques pour le contrôle d'un bras robotique pour les usagers de fauteuils roulants motorisés

Résumé

Les blessés médullaires de haut niveau lésionnel n’ont plus l’usage de leurs bras, mais conservent des capacités de mouvements résiduels variant selon la hauteur de leur lésion. La société canadienne Kinova a conçu un bras robotique, JACO, adaptable à un fauteuil roulant motorisé afin d’aider les personnes à mobilité réduite à effectuer leurs actions de la vie quotidienne plus facilement. En effet, celui-ci permet la saisie d’objets ou d’ouvrir des portes de manière intuitive en n’utilisant qu’un joystick. Cependant les personnes n’ayant plus suffisamment d’activité musculaire dans les doigts ne peuvent donc pas profiter de ce progrès. Le but de ce projet est d’adapter l’utilisation du bras JACO aux personnes blessées médullaires en utilisant les signaux électromyographiques (EMG) de 4 muscles résiduels au niveau du cou et de l’épaule. L’acquisition des signaux EMG est faite avec des électrodes Delsys filtrées et pré-amplifiées en temps-réel à 2 kHz. Les électrodes sont placées sur quatre muscles présents chez les blessés médullaires de haut niveau : les deux trapèzes ainsi que les deux sterno-cléïdo mastoïdiens. L’énergie de Teager-Keiser est utilisée afin de déterminer si une activité musculaire est présente ou non, et chaque mouvement détecté est relié à une action du bras robot. Une calibration est effectuée pour chaque muscle afin de définir des seuils de détection personnalisés. Enfin un système de filtrage prédicitif en temps réel a été intégré afin d’augmenter la sensibilité du système. Ce projet a permis de mettre au point un prototype complet du système jusqu’au contrôle réel du bras robotique grâce à l’EMG. La validité du système a été testée dans une étude sur 10 sujets sains. Cette étude a permis de montrer la cohérence du prototype créé. Ce projet constitue une avancée supplémentaire dans l’aide technique à la manipulation apportée aux blessés médullaire dans l’accomplissement de leurs tâches de la vie quotidienne.

Date	1 oct. 2013
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Rachid Aissaoui (Directeur(-trice))