RIBA, un robot de soins pour une société vieillissante

Un robot, c’est un tout, de la technique au design

RIBA a l’apparence d’un ours en peluche, afin de se fondre dans le paysage dans les maisons de retraite, explique Mukai Toshiharu, chef d’une équipe de chercheurs du RTC.

“Un robot, c’est une somme. C’est grâce à un équilibre parfait de tous les éléments, des capteurs jusqu’aux moteurs en passant par le contrôle, les matériaux et le design, que nous avons pu fabriquer ce produit exceptionnel.”

C’est le point de vue de Mukai Toshiharu, responsable de l’équipe de recherche en informations sensorielles des robots du RTC (RIKEN-TRI Collaboration Center for Human-Interactive Robot Research), un organisme fondé conjointement par le RIKEN et Tokai Rubber Industries. Le RTC a mis au point “RIBA” (Robot for Interactive Body Assistance), le premier robot au monde capable de soulever une personne en lui passant un bras dans le dos et l’autre sous les genoux, comme un homme porterait sa jeune épouse.

La société japonaise est aujourd’hui une société âgée : un Japonais sur cinq a plus de 65 ans. De plus en plus de personnes nécessitent des soins, mais, la baisse de la natalité aidant, le personnel manque. Ce phénomène n’est pas limité aux pays occidentaux ; la Chine, la Thaïlande ou encore Singapour voient aussi leur population vieillir. Les soins aux personnes âgées sont un problème qui touche le monde entier.

Aujourd’hui encore, c’est la force physique humaine qui se trouve au cœur des soins aux personnes âgées. Les aides-soignants unissent leurs forces pour transporter à plusieurs un patient de son lit à son fauteuil roulant, mais, à force de répéter ce mouvement plusieurs fois par jour, ils sont nombreux à souffrir de problèmes de dos.

Robots de soins et robots industriels : des gestes différents

Le robot d’aide aux soins RIBA est né de l’idée d’utiliser les technologies robotiques pour effectuer les tâches demandant le plus de force physique, par exemple porter les patients. Néanmoins, faire transporter quelqu’un à un robot n’est pas aisé. Les robots industriels savent saisir un objet et le soulever, mais les gestes sont différents lorsqu’il s’agit de porter un être humain.

Un robot est capable de soulever une charge correspondant environ à un dixième de son propre poids. Donc, pour porter un adulte, le robot devrait peser approximativement le même poids qu’une voiture ! Impensable dans une maison de retraite. Et bien entendu, puisque le robot interagit avec les humains, il faut prévenir tout risque de chute ou de collision, mais aussi parer à divers dangers comme la possibilité de se pincer un doigt entre deux pièces du robot.

Lorsque RIBA porte un patient, il est toujours assisté par un humain (un aide-soignant), pour des raisons de sécurité ; cela permet aussi de rassurer le patient en maintenant le contact par le geste ou par la voix.

Toshiharu Mukai a surmonté ces difficultés les unes après les autres et, en 2009, il a présenté RIBA à la presse. RIBA peut prendre dans ses bras un patient pesant 61 kilos, se déplacer puis le déposer. Le plus surprenant est que RIBA ne pèse que 180 kilos, c’est un poids plume doté d’une grande force. Il est capable de porter une charge équivalant au tiers de son propre poids. Mukai Toshiharu nous explique comment c’est possible :

“Pour les avant-bras, l’usage de résines renforcées et l’optimisation de la structure nous ont permis de concilier résistance et légèreté. L’utilisation de moteurs à entraînement couplé a également contribué à réduire le poids. Les mouvements des articulations – plier et pivoter – sont reproduits grâce à deux moteurs. Lorsque le robot plie et fait simultanément pivoter son bras, les moteurs à entraînement couplé remplissent chacun l’un de ces rôles, mais quand le robot effectue un seul de ces mouvements, la puissance des deux moteurs réunis est plus grande. La force du robot est ainsi décuplée, avec des moteurs plus petits. Les articulations, qui effectuent des mouvements complexes, sont recouvertes d’un matériau souple résistant à une activité répétitive.”

Les capteurs tactiles, une garantie de confort

Même les mouvements les plus simples pour les humains sont difficiles à reproduire pour un robot. Des technologies pointues sont à l’œuvre pour permettre à RIBA de plier et de faire pivoter ses bras.

RIBA a aussi une autre particularité : la possibilité d’ajuster le “confort de portage” pour chaque patient. Les informations sur la charge portée, délivrées par les nombreux capteurs tactiles intégrés dans le corps de RIBA, lui permettent d’ajuster ses mouvements, par exemple en relevant son bras gauche de 5 centimètres. La fois suivante, il lui suffit d’utiliser les informations en mémoire pour reproduire immédiatement les mouvements les mieux adaptés à chaque patient.

Les capteurs tactiles sont aussi un outil au service du personnel de soins pour guider RIBA. Souvent, pour qu’un patient fasse un pas de plus en avant, les aides-soignants appliquent une légère pression sur son dos en lui disant “avancez encore un peu”. RIBA est conçu pour répondre à ce type d’instructions spontanées délivrées par le personnel de soins. Outre par le toucher, il est également possible de communiquer avec RIBA grâce aux capteurs qui lui permettent de distinguer les images et les voix.

Grâce aux nombreux capteurs tactiles disposés à la surface du corps de RIBA, le personnel de soins peut le guider simplement en lui touchant le bras, par exemple. La facilité d’utilisation pour les aides-soignants est l’une des clés de la diffusion des robots d’aide aux soins aux personnes âgées.

Le projet de recherche RIBA devait s’achever à la fin 2012, mais il a été prolongé jusqu’en 2015. Divers défis technologiques restent à relever : parvenir à soulever une charge plus lourde, reproduire la fluidité de mouvement des humains en tirant un meilleur profit de la force physique du corps entier de RIBA, etc. Mukai Toshiharu, qui dirige l’équipe de chercheurs, ne cache pas sa détermination : “Il reste encore des questions économiques et juridiques à régler, mais j’espère que la commercialisation sera en bonne voie en 2015.”

En 2015, justement, le Japon comptera plus de 3 millions de personnes de plus de 65 ans, à en croire les statistiques gouvernementales. Espérons que ce robot d’aide aux soins aux personnes âgées sera bientôt disponible.

(D’après un reportage en japonais de Hayashi Aiko, avec des photographies de Hans Sautter.)