Soutenance de thèse de Jinan CHARAFEDDINE

Titre : Caractérisation et intégration des signaux musculaires pour le pilotage d’un exosquelette des membres inférieurs lors d’activités locomotrices
Mots-clés : biomécanique, exosquelette, réhabilitation de la marche, contrôle robotique
 

Résumé : Les activités quotidiennes sont une source de fatigue et de stress pour les personnes souffrant de spasticité des membres inférieurs. Les assistances possibles doivent être introduites tout en conservant un contrôle prioritaire par le patient. Cette thèse vise à développer une telle application dans le contexte de la marche sur l’exosquelette développé au Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes de Versailles (LISV). Les résul- tats applicatifs s’appuient sur les données en- registrées au laboratoire END-ICAP avec des capteurs de la marche pour des sujets sains, des personnes IMC et des personnes ayant eu un AVC.

Ma principale contribution est la proposition d’une nouvelle méthode de contrôle neuromoteur pour un exosquelette de réadaptation. Elle consiste à déterminer et à assister les consignes motrices des mouvements d’un pa- tient tout en gardant son expertise; l’assis- tance au besoin et la détection de son inten- tion reposant sur une fusion d’information. Les résultats montrent que l’indice proposé caractérise la relation de la différence d’angle avec un mouvement de référence pour chaque articulation. Il compense dynamiquement les mouvements de façon efficace et sûre. Cet in- dice est applicable pour les études de pathologie de la marche et pour l’assistance robo- tique de la marche.

Title: Characterization and Integration of muscle signals for lower limb exoskeleton control during locomotor activities
Keywords: biomechanics, exoskeleton, gait rehabilitation, robotic control

Abstract: Daily activities are a source of fatigue and stress for people with lower limb spasticity. A better understanding of the mechanisms of movement thus makes it possible to propose innovative models for control- ling assistance exoskeletons. The assistance should be introduced while retaining the fact that patient control remains a priority. This thesis aims to develop such an application in the context of walking on the exoskeleton developed at the Laboratory of Systems En- gineering of Versailles (LISV). The applica- tion results of this thesis are based on the database recorded at the END-ICAP laboratory with gait sensors for healthy subjects, PC people, and people with stroke. My main contribution is the proposal of a new method of neuromotor control of an interactive exos- keleton allowing the necessary rehabilitation of the members. It consists of determining and supplementing the motor instructions related to a patient’s movement while retaining his expertise in his movement, assisting when necessary, and detecting his intention to cause this movement from a fusion of information. The results obtained show that the proposed index characterizes the relationship of the angle difference with a reference mo- vement for each joint, allows dynamic com- pensation of the movements in an efficient and safe manner, applicable for gait patho- logy studies and for walking control in robo- tic assistance for people.