Optimisation de la transparence d'un exosquelette pour le transport de charge via la détection d'intention de l'opérateur

by Lucas Quesada

Thesis project in Sciences du sport et du mouvement humain

Under the supervision of Michel-Ange Amorim and Olivier Bruneau.

Ongoing thesis at université Paris-Saclay , under the authority of École doctorale Sciences du sport, de la motricité et du mouvement humain , in a partnership with CIAMS - Complexité, Innovation, Activités Motrices et Sportives (laboratoire) and Faculté des sciences du sport (référent) since 11-10-2021 .

keywords

• Exoskeleton
• Assistance
• Intention detection

Alternative Title

Optimizing the transparency of an exoskeleton for load carrying via operator intention detection

Abstract

This thesis work aims to optimize the transparency of an active upper limb exoskeleton from the recording, interpretation and integration of biological motor control signals (EEG and EMG) upstream of the observable movement, during a load carrying task. All of these 'sensor data', as well as a detailed identification of the physical and geometric parameters of the exoskeleton will be integrated into a model updated at each time step used for the implementation of an intuitive and comfortable operator assistance adaptation control law. This control law will be evaluated and tested on the ABLE4 upper limb exoskeleton. The results of this work will improve the design of modern exoskeletons through a bio-inspired approach.

keywords

• Exosquelette
• Assistance
• Détection d'intention

Abstract

Ce travail de thèse a pour objectif d'optimiser la transparence d'un exosquelette actif de membre supérieur à partir de l'enregistrement, l'interprétation et l'intégration de signaux biologiques de commande motrice (EEG et EMG) en amont du mouvement observable, lors d'une tâche de port de charge. L'ensemble de ces « données capteurs », ainsi qu'une identification fine des paramètres physiques et géométriques de l'exosquelette seront intégrées au sein d'un modèle mis à jour à chaque pas de temps exploité en vue de la mise en place d'une loi de commande d'adaptation de l'assistance opérateur, intuitive et confortable. Cette loi de commande sera évaluée et testée sur l'exosquelette de membre supérieur ABLE4. Les résultats issus de ces travaux permettront d'améliorer le design des exosquelettes modernes à travers une approche bio-inspirée.