Un homme bionique : Hugh Herr avance à grands pas sur des jambes robotiques de nouvelle génération

Vous entendrez probablement Hugh Herr avant de le voir.

Le leader charismatique du groupe de recherche en biomécatronique du MIT porte deux jambes prothétiques de nouvelle génération, chacune à peine visible sous le revers de son pantalon gris, qui produisent un léger bourdonnement percussif à chaque pas, comme le son d’une minuscule perceuse électrique. Ce son sert presque de leitmotiv – vous l’entendez, faiblement, lorsqu’il monte les escaliers menant à son bureau dans le Media Lab de verre et de métal du MIT ou lorsqu’il traverse la scène pendant une conférence.

Parmi les futurologues, l’histoire de Herr relève de la légende. Au début des années 1980, après avoir perdu ses deux jambes sous les genoux à cause d’engelures lors d’un accident d’escalade dans les White Mountains du New Hampshire, un médecin lui a dit qu’il ne ferait plus jamais d’escalade. Défiant, Herr a utilisé un atelier d’usinage local pour bricoler des prothèses personnalisées en caoutchouc, en métal et en bois. Il a conçu un ensemble de petits pieds capables de trouver un point d’appui là où son ancienne paire aurait glissé et un ensemble de pointes qu’il pouvait utiliser pour gravir les parois de glace les plus raides. Après son accident, il est devenu un grimpeur aussi sûr de lui qu’il ne l’avait jamais été auparavant.

Hugh Herr avec ses jambes robotisées
Hugh Herr avec ses jambes robotisées. Courtoisie Matthew Septimus.

Ce processus de reconception d’éléments de son propre corps est devenu une épiphanie pour Herr. « J’ai considéré la partie biologique manquante de mon corps comme une opportunité, une palette vierge pour laquelle créer », a-t-il déclaré à un public lors de la conférence Autodesk University de 2015.

Cette éthique a ouvert la voie à une carrière universitaire et publique exceptionnelle qui défie toute catégorisation facile. Il a obtenu des diplômes au MIT et à Harvard et a fini par prendre la tête du groupe de biomécatronique du MIT, qui est devenu un titan de la recherche sous sa direction. En 2011, l’année même où il a lancé le fabricant de prothèses BionX Medical Technologies – qui a créé la prothèse BiOM qu’il porte quotidiennement – Time l’a surnommé le « leader de l’âge bionique ».

Dans une pièce ensoleillée surplombant le laboratoire aéré de tests de marche de la biomécatronique, Herr ne mentionne pas ces accolades. Au lieu de cela, il présente ses recherches comme un impératif moral pour lutter contre la douleur et la frustration causées par les interfaces décevantes entre les humains et les machines – un chemin, pense-t-il, qui mènera à un monde dans lequel les membres artificiels ne gercent plus et ne meurtrissent plus et où les tétraplégiques pourraient marcher à nouveau.

« Mon expérience personnelle a souligné pour moi à quel point le monde est mal conçu », dit-il, « et la profonde souffrance humaine qui est causée par une mauvaise conception. »

D’une certaine manière, le thème central de ce travail pourrait être formulé comme la notion qu’une technologie d’assistance efficace doit répondre intelligemment à l’activité humaine. Aussi avancée que soit une prothèse traditionnelle, sa morphologie brute est celle d’une jambe de bois de pirate ; pour faire le lien entre un corps humain et un membre prothétique de manière adéquate, le membre doit détecter l’intention de son porteur et réagir en conséquence.

La cheville BiOM, un élément clé des jambes robotisées de Hugh Herr
Une cheville BiOM dépend de microprocesseurs, de moteurs et de capteurs qui déterminent la position de la prothèse afin qu’elle puisse déterminer sa prochaine étape. Courtoisie de Bruce Peterson pour le Boston Magazine.

C’est le raisonnement qui sous-tend la conception de la cheville BiOM. Logé dans un boîtier élégant en fibre de carbone et en chrome, on trouve un nid dense de capteurs et de circuits qui contrôlent un muscle artificiel du mollet, actionné par un ressort et un petit moteur électrique. Lorsque le porteur descend, le ressort capte l’énergie potentielle ; lorsqu’il monte, le moteur lui donne un petit coup de pouce. Le dispositif mesure également des éléments tels que la vitesse de marche et l’angle d’attaque du talon ; l’ordinateur embarqué calcule ce que la cheville doit faire pour chaque pas.

Le résultat est un hybride élégant du biologique et du mécanique qui émule la fonction d’un mollet en chair et en os. Il est sans précédent dans le domaine des prothèses : À chaque pas, le BiOM propulse l’utilisateur vers l’avant avec une démarche naturelle qu’une prothèse démodée et non automatisée ne pourrait jamais reproduire.

Les utilisateurs du BiOM parlent de cette technologie en termes élogieux. L’ancien Marine William Gadsby, qui a perdu sa jambe droite dans une embuscade en Irak en 2007, a commencé à en porter une après des difficultés prolongées d’adaptation à une prothèse traditionnelle. « Pour moi, ce type, le Dr Herr, était une inspiration », a déclaré Gadsby au magazine Smithsonian. Il n’était pas assis là à se dire : « J’aimerais bien qu’ils trouvent un meilleur gadget ». Il a obtenu ces diplômes pour pouvoir se réparer lui-même – et réparer tout le monde. »

Dans la vision de Herr, cependant, les prothèses comme le BiOM ne sont qu’un tremplin vers un large maillage de l’homme et de la machine. Bien que chaque unité soit un appareil biomécanique sophistiqué – « Je suis essentiellement un tas d’écrous et de boulons à partir des genoux », dit Herr – son intelligence est essentiellement circonstancielle. Le BiOM utilise des capteurs pour détecter la foulée de l’utilisateur et réagir en conséquence, mais il reste fondamentalement déconnecté du système nerveux de son porteur.

Pour concevoir une main plus adroite que celle de n’importe quel artisan ou un pied plus fort et plus agile que celui d’une ballerine, il faudra combler ce fossé, dit Herr. De nouveaux types de capteurs devront connecter le système nerveux humain au numérique.

Son équipe au MIT étudie un certain nombre de stratégies pour y parvenir. Une piste prometteuse, par exemple, consiste à faire pousser des nerfs dans des tubes synthétiques qui utilisent des électrodes pour capter les impulsions directement du système nerveux.

Quoi qu’il en soit de la technologie spécifique qui permet de réaliser ce pont, Herr est optimiste quant à la faisabilité à long terme du concept. « Fondamentalement, si vous savez comment entrer et sortir des informations vers les nerfs périphériques, vous résolvez toute une longue liste de handicaps », dit-il.

Le FitSocket, un outil clé pour adapter de meilleures jambes prothétiques robotiques
L’un des projets de recherche du MIT de Hugh Herr est le FitSocket. Il utilise un ensemble d’actionneurs pour détecter la rigidité et la souplesse d’un membre afin de créer des prothèses plus confortables et mieux adaptées. Avec l’aimable autorisation de Matthew Septimus.

Philosophiquement, il fait partie d’un avenir que Herr imagine dans lequel des données extrêmement détaillées sur le corps humain, le système nerveux et l’environnement permettront de concevoir des objets personnalisés pour chaque individu. « Un meilleur design va être informé par une compréhension profonde, profonde de l’être humain », dit Herr. « À l’avenir, chaque humain aura une représentation numérique de lui-même, et il y aura des cadres de conception quantitative qui utiliseront un corps numérique pour concevoir toutes sortes de choses que les humains utilisent. »

C’est un objectif technique formidable, mais aussi un objectif éthique, car il libérerait les personnes ayant des corps non typiques de tous types de l’irritation et de l’inconfort d’utiliser des choses conçues pour le corps moyen.

Herr se penche en arrière, faisant distraitement basculer sa chaise sur ses deux pieds arrière. Un jour, dit-il, il envisage « une intégration transparente entre le monde construit et nos corps – un monde dans lequel les choses fonctionnent réellement, les choses ne causent pas de douleur, les choses ne causent pas de frustration profonde. »

Cet article est un extrait de The Future of Making par l’éditeur/auteur Tom Wujec et Autodesk. Le livre explore comment les technologies émergentes et les nouvelles façons de concevoir transforment ce que les gens font et comment ils le font.

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