SEMELLE INSTRUMENTÉE

Le projet porte sur la création d’une semelle instrumentée multimodale rentable, conçue pour recueillir en temps réel les données de démarche afin de contrôler les exosquelettes assistatifs des membres inférieurs. Le matériel physique se compose d’une base polyuréthane thermoplastique flexible imprimée en 3D, intégrée de cinq résistances de détection de force (FSR) stratégiquement placées sous les points de repère anatomiques clés du pied. Ces données de pression plantaire sont associées aux données cinématiques d’une unité de mesure inertielle (IMU) logée sur un circuit imprimé personnalisé attaché au mollet de l’utilisateur. Pilotée par un Raspberry Pi et une batterie lithium-polymère, l’acquisition des données est synchronisée en un appareil entièrement portable très abordable.

Pour interpréter les signaux bruts des capteurs, le projet a conçu un pipeline algorithmique prédictif. Le système utilise des modèles d’apprentissage automatique en forêt aléatoire pour identifier les phases de démarche en temps réel (position versus oscillation) et des réseaux de neurones de mémoire à court terme long (LSTM) afin de prédire les trajectoires du centre de pression (CoP) de l’utilisateur dans plusieurs directions. En validant cette configuration sur des participants humains face à un équipement de laboratoire de référence, le projet a prouvé avec succès qu’un appareil portable léger et à faible nombre de capteurs peut rivaliser avec la précision des instruments de laboratoire traditionnels. Finalement, ce cadre a été développé pour fournir le retour précis en temps réel nécessaire pour actionner et synchroniser en toute sécurité les exosquelettes robotiques avec les mouvements humains en dehors des environnements cliniques