LIMSI

Fauteuil Roulant Electrique Multimodal et Augmenté (FREMA)

LAC : Laboratoire Aimé Cotton
LIMSI : Laboratoire d'Informatique pour la Mécanique et les Sciences de l'Ingénieur

Vidéos

Test de pilotage du fauteuil à l'aide d'une tablette par Cédric Villani lors de la fête de la science 2017
Test du premier prototype par Khalil Hamzaoui lors de son tour de France en fauteuil roulant (31 Mai 2016)
Test du deuxième prototype par des collégiens lors de la fête de la science (14 octobre 2016)

Contexte

Les progrès de la réanimation des grands prématurés ont très fortement augmenté le taux de handicap moteur avec déficit visuel ou cognitif associé. Chaque année naissent ainsi en France plus de 1800 enfants atteints d’Infirmité Motrice Cérébrale (IMC). Responsable de retard dans le développement intellectuel et moteur de l’enfant, les nouveau‐nés atteints d’une telle paralysie cérébrale se retrouvent dans une situation de polyhandicap qui affecte fortement leurs capacités de déplacement et leur compréhension de l’environnement qui les entoure. En grandissant, ces enfants sont accueillis dans différents types de centres spécialisés : Institut d’Education Motrice (IEM), Institut Médico‐Educatif (IME), Centre de Rééducation Fonctionnelle (CRF), au sein desquels ils seront accompagnés dans l’apprentissage de leurs déplacements. Selon les handicaps que présente l’enfant, une solution de mobilité adaptée lui sera proposée. Dans la grande majorité des cas d’IMC, la solution proposée est un fauteuil roulant électrique, pilotable à l’aide d’un joystick manuel ou d’une commande occipitale. Toutefois, cette nouvelle possibilité de déplacement entraîne un certain nombre de problèmes. En effet, cette population d’utilisateurs est parfois sujette à des mouvements et des gestes qui peuvent être aléatoires et non‐contrôlés, notamment dans le cas de fortes charges émotionnelles. Ceci rend la manipulation du fauteuil encore plus périlleuse, en particulier dans des situations complexes à appréhender (descente de trottoir, seuil de porte, escalier, impasse, passage étroit, obstacle frontal...). Actuellement aucune solution à ces problèmes n’est proposée. Le point bloquant étant la difficulté au niveau des capteurs à obtenir une information fiable et robuste en toutes conditions de luminosité externe (de la nuit au plein soleil) ainsi que la mise en place d'une interface de contrôle entre la personne et son fauteuil qui puisse prendre en compte les spécificités de son handicap sensori‐moteur et cognitif.


Détection d'escaliers		Détection de bordures de trottoirs		Dystonie

Objectifs

Ce projet vise à concevoir, mettre en oeuvre et évaluer un fauteuil roulant électrique augmenté pour des personnes polyhandicapées souffrant de handicaps moteurs associés éventuellement à des handicaps cognitifs et/ou visuels. Il s'agit d'augmenter le fauteuil d'un dispositif d’assistance par imagerie optique active afin de sécuriser les déplacements des personnes et de le doter d'une interface multimodale adaptable en fonction des capacités sensori‐motrices et cognitives de la personne polyhandicapée. Une combinaison de télémètres lasers à triangulation et de caméras à temps de vol permettra de détecter les passages étroits (couloirs, seuils de portes ...) et les trajectoires dangereuses (escaliers, descente de trottoirs, obstacles ...). Une interface multimodale offrant diverses modalités d’interaction en entrée/sortie (joystick, tablette tactile, contacteurs, commande occipitale, vibreurs, reconnaissance et synthèse vocale, ...) permettra d'offrir un large panel de possibilités d'interaction afin de faciliter le contrôle du fauteuil, d'alerter et de prévenir les situations dangereuses et de s'adapter de manière la plus optimale possible aux capacités d'interaction de la personne polyhandicapée.