Modélisation biomécanique du membre supérieur couplé à l'exosquelette ABLE 7 axes pour la rééducation et la réadaptation de la personne tétraplégique.

La tétraplégie, due à une lésion de la moëlle épinière au niveau des vertèbres cervicales, affecte considérablement l’indépendance et la qualité de vie d’une personne. Afin d'aider les patients à regagner une part de leur qualité de vie, la rééducation vise généralement à améliorer la fonctionnalité du membre supérieur, un objectif souvent jugé prioritaire par les patients. Les thérapies manuelles conventionnelles présentent toutefois certaines limites liées à la disponibilité du praticien, l'implication du patient, la précision et l'intensité des exercices ainsi que le suivi efficace de l'évolution du patient. L'utilisation d'exosquelettes dans le cadre de cette rééducation présente des solutions prometteuses à ces lacunes, mais leur adoption en milieu clinique reste confrontée à des défis, la principale préoccupation étant la sécurité de l'utilisateur. Cette thèse se concentre donc sur le développement d'un modèle biomécanique de l'interaction homme-exosquelette, spécifiquement adapté à l'exosquelette ABLE à 7 axes. Ce modèle vise à assurer la sécurité du patient en contrôlant les angles et les couples articulaires du membre supérieur en temps réel, ainsi qu'à ouvrir la voie à un outil permettant d'optimiser les exercices de rééducation en fonction des capacités et des objectifs individuels et d’améliorer le suivi des progrès du patient.L’étude commence par un examen détaillé de l'anatomie fonctionnelle du membre supérieur et de l'état de l'art des exosquelettes de rééducation. Les défis tels que les degrés de liberté restreints, les complexités de contrôle et l'adaptabilité spécifique au patient sont identifiés. La thèse analyse ensuite le potentiel de l'utilisation de l'exosquelette ABLE 7-axes comme outil de mesure cinématique et son impact sur la cinématique naturelle des membres supérieurs. Des modèles d'interaction cinématique permettant d'estimer la position du bras humain à partir des données de l'exosquelette (sans dépendre de systèmes de mesure externes) sont ensuite développés. La thèse se poursuit en étudiant l'impact de l'exosquelette sur la dynamique du membre supérieur et développe un modèle dynamique pour calculer les couples des articulations humaines toujours sur la base des données acquises uniquement par l'exosquelette.Ce travail contribue à faire progresser la compréhension de l'interaction homme-exosquelette et fournit une base pour des systèmes de rééducation robotique plus sûrs et plus efficaces qui peuvent améliorer de manière significative les résultats et la qualité de vie des patients.