Monter un projet de genou bionique ?

Rappel du premier message :

N'étant pas amputé, j'avoue que j'ignorais tout des problèmes d'amputation jusqu'à ces deniers mois où j'ai fréquenté un centre de réadaptation. En parlant avec des amputés, j'ai découvert un univers totalement nouveau pour moi.
Je dois dire que j'ai été profondément choqué par le prix des prothèses, on m'a parlé de 15000 E (!) pour des prothèses de technologie récente, un C leg par exemple. Il semble que tout le monde ne puisse pas bénéficier d'un remboursement de sécurité sociale ...
Bon, du coup je me suis demandé s'il ne serait pas possible de faire moins cher. Je suis ingénieur aéronautique de formation et c'est mon métier , depuis 30 ans, de réfléchir sur des projets technologiques. J'ai regardé comment fonctionnait le C leg et sincérement je pense qu'il serait tout à fait envisageable de réaliser l'équivalent ou même mieux pour un prix plus ... démocratique. L'essentiel de l'amélioration de ce type de genou passe par l'informatique et la technologie est tout à fait accessible.

Alors je vous soumets l'idée. Qu'en pensez-vous, vous qui êtes au coeur du sujet ? Par ailleurs, des projets identiques ont certainement déjà été monté dans des universités ou des écoles d'ingénieur, où en sont-ils ?

Bonjour,
Premier essai, premier bilan technique.
Pour la marche, un problème de jeu sur une pièce de liaison du moteur, problème lié à la réalisation de cette pièce par un assemblage alors que dans la version définitive elle sera monobloc, fraisée dans la masse. Ensuite le déplacement d'un capteur dans cette version n'a pas été bien pris en compte par le logiciel , ce qui explique le manque de dynamique du mouvement bien visible sur l'arrière du pas mais aussi sensible sur l'avant. La correction de ces deux points ne posera pas de problème.

Pour le lever d'une chaise, on entre là dans l'intérêt principal de ce type de technologie, après tout le C- leg permet déjà de marcher ....
L'effort doit être contrôlé de manière intuitive, c'est-à-dire que le logiciel doit s'intégrer dans le schéma corporel. La demande d'appui du corps ne doit pas se traduire par une réponse excessive de la prothèse. Pratiquement, cela veut dire qu'il faut d'abord que l'électronique contrôle le mécanisme, mais aussi que l'utilisateur conserve le contrôle de l'électronique en permanence. Il y a donc deux aspects,l'un strictement technique, l'autre plus psychologique et il faut maîtriser la coordination de l'un avec l'autre. Comme toute les choses nouvelles, il faudra acquérir de l'expérience dans ce domaine.
Pour ce premier essai, l'effort était réglé à 30% de la puissance disponible.

Quelques nouvelles du projet.
Le nouveau moteur plus léger de 130 g par rapport au précédent et plus puissant a été installé. Le poids est maintenant très proche de celui du Cleg. La vitesse de marche a été très largement accrue, ce qui a nécessité la reprise de nombreux paramètres électroniques et logiciels . Il faudra vérifier tout cela par un essai grandeur nature. et s'assurer que le contrôle de la prothèse ne pose pas de problème.
La puissance lors du lever d'un chaise ( voir film plus haut) a été augmentée. Néanmoins un essai à pleine puissance ne pourra être réalisé que lorque la carte électronique de série aura été réalisée ( c'est une carte maquette qui fonctionne actuellement et elle n'est pas munie d'un système de refroidissement).
Avec la nouvelle carte de série disponible dans un mois environ, les essais des logiciels de montée et descente de marches d'escalier pourront aussi débuter.

Bonnes nouvelles que tout ceci !

Pour l'heure nous sommes en "escale" chez Catherine (et son mari) sur la route qui nous mène en Alsace pour le week-end.

Début juin on doit redescendre à Pamiers ce sera l'occasion d'effectuer ces nouveaux tests.

Tiens? Je devrais être en Alsace, demain avec mon bicloud. Vous allez chez Fred ou(et) picoler le long du vignoble?

Quelques nouvelles du projet, des bonnes et des moins bonnes.
La bonne c'est que la carte électronique est sortie d'étude et rendre maintenant  en fabrication.  Cela a pris un certain temps pour miniaturiser l'électronique et pour réussir à tout faire rentrer dans le volume, environ 400 composants sur la carte quand même ...
La moins bonne c'est qu'après avoir passé beaucoup de temps à préparer un dossier de financement auprès de l'Union Européenne géré par la Région, on nous a d'abord déclaré que notre projet était excellent, la fac voulait s'associer au projet pour une thèse,  ensuite on nous a dit qu'il fallait demander un budget bien supérieur à celui que nous avions estimé ( L'Europe voit grand ....!!) et qu'enfin pour obtenir des crédits européens, il fallait déjà les avoir !  On leur a expliqué, en vain,  qu'en deux ans on avait déjà consommé pas mal de nos fonds propres et que le niveau avait forcément baissé. Et bien, ils s'en f.... , ils veulent du pharaonique, les crétins européistes décentralisés en Région.
Donc ces  fonds " structurels" européens,  " régionaux",  dits FEDER, je ne sais pas où ils vont, mais ils n'iront  pas chez nous en tout cas...

Bravo pour l'avancement de la carte électronique !
Bon courage pour les financements  ce que tu en dis est DE -SO - LANT !

Oui, je suis bien revenu de ce rêve européen : Quand je vois les aberrations et les gachis, le grossisement anarchique et ingérable de la communauté, les institutions noyautées, les décisions absurdes, loin du moindre bon sens et contraires à la vonlonté clairement exprimée par les peuples, je n'attends plus rien de bon de "ce machin" comme disait De Gaulle. Ma déception est immense.

Pour en revenir à ton projet JPM, j'ose espérer que ce n'est qu'une mauvaise passe, que cet échec n'est que passager et que parviendrez à trouver les financements dont vous avez besoin pour mener à bien ce magnifique projet, si bien engagé.

Amicalement
JP

Merci JP et Catherine.
Je vais préparer un Tshirt " Ce projet n'a pas été financé par les fonds FEDER régionaux " et en envoyer un exemplaire au Président du Conseil Régional .....
On nous a demandé de préparer tout un tas de documents qui nous ont fait perdre beaucoup d'heures de travail, en vain.
Mais ce problème n'aura que peu d'impact sur la réalisation du prototype de genou en cours.
En fait la proposition concernait un dispositif de contrôle de membres inférieurs basé sur une généralisation du concept de l'électronique du genou.
Jusqu'ici quand on voulait créer un contrôle de membres inférieurs, on mettait une ' connexion ' sous forme de capteurs sur des muscles fonctionnels, et l'on apprenait à l'amputé à se servir du dispositif pour contrôler le mouvement de la prothèse. Récemment on a vu un dispositif de ce type réalisé aux USA pour le contrôle d'une cheville. L'inconvénient c'est que le dispositif est difficile à mettre en place et nécessite un apprentissage assez long.
L'idée proposée dans ce projet était toute différente. Il s'agissait d'identifier au moyen d'un calculateur la position des membres supérieurs dans l'espace ( torse , bras, orientation de la ligne d'épaule, colonne ) et d'en déduire la position attendue des membres inférieurs. En effet la mécanique humaine est ainsi faite que la partie supérieure du corps donne une image de ce que doit être la position des membres inférieurs. Par exemple dans la marche, le balancement des bras et la rotation de la ligne d'épaule donne une image identique ( mais opposée ) de la rotation de la ligne des hanches, il y a donc là un moyen de mieux coordonner la marche d'une prothèse en la synchronisant sur la ligne d'épaule. Une telle application pourrait concerner des personnes biamputées ou encore désarticulées de la hanche.

Je suis vraiment très déçu de ce refus qui aurait pu grandement faciliter l'avancement de ce projet. Et après "on" s'étonne du manque de dynamisme ambiant ...

Si l'Europe réserve ses fonds pour ceux qui réinventent l'eau tiède, forcément ça va pas aider la recherche ....

C'est vraiment LA MEN TA BLE ! ...

Quelques nouvelles du projet après une pause de plusieurs semaines à la suite du déménagement de la société dans ses nouveaux locaux.
La carte électronique a été vérifiée dans sa totalité.Les nouveaux sonars développés spécifiquement pour la prothèse fonctionnent comme prévu. Ils sont deux fois plus petits que les sonars qui équipaient la maquette et qui étaient achetés auprès d'une société spécialisée.La miniaturisation permet de les intégrer beaucoup plus facilement sur la prothèse. La réintégration du prototype est en cours.

Bonjour Jean Pierre,

Voila de bonnes nouvelles rassurantes. Nous avons eu peur que tout le travail fourni jusqu'à présent ne l'ait été en vain ...

Ces dernières semaines j'ai eu l'occasion d'essayer deux autre genoux à microprocesseur (L' Orion d'Endolite et le fameux Génium qu'on ne présente plus) Ces essais me permettent de réactualiser mon échelle de valeurs et de possibilités de ces genoux et de continuer à être persuadé que ce projet est un peu le chainon manquant dans le paysage prothétique.

Très utiles ces essais de prothèses nouvelles, le retour  d'expérience fourni par les utilisateurs est absolument indispensable pour les progrès techniques. Le concepteur n'est pas amputé ( à l'exception de Herr... ) et il ne peut pas aller au bout de la démarche de conception sans aide.

En ce qui concerne le projet, le transfert du logiciel en C sur la carte définitive  arrive à son terme très prochainement. Les essais de couple moteur sont conformes aux prévisions sur les mesures au banc. Le couple est limité par l'électronique, la motorisation conservant quelques  marges de puissance. Mais il n'est pas certain que l'augmenter encore apporte plus de confort. Enfin, ce sera l'objectif  du prochain essai de le vérifier ...

J'ai hâte de savoir la suite de l'aventure !

A bientôt

Après Grandpierre, notre deuxième testeur, Jean Jacques, a pu réaliser un essai du prototype équipé de  sa nouvelle carte à microprocesseur ARM ( le prototype n'est pas muni de son capot moteur):

https://www.youtube.com/watch?v=W_awweP2pgM
https://www.youtube.com/watch?v=syi5l_wsr_c

c'est bien aussi avec un testeur moins grand    (et en plus il est moins loin !)

Cela fait plaisir d'avoir des nouvelles de ce beau projet.... bonne poursuite des tests avec J-Jacques.

Le deuxième testeur est moins grand,  mais il n'est pas moins loin, non, non,  ...  
La différence de taille joue surtout sur la charge de la prothèse, le couple moteur étant  une donnée importante qu'il faudra améliorer. Ce qui compte aussi, c'est la dimension de l'emboîture. Le fait de recréer un ' effort '  au niveau du genou implique une sollicitation du muscle fessier dans le mouvement de lever d'une chaise avec pour une emboîture courte un risque de dépressurisation accru semble-t-il.
Donc chaque essai apporte son lot d'informations nouvelles. L'étape suivante consistera à trouver la bonne approche pour monter des escaliers, étape suivante du feuilleton ....

Plus le nombre de paramètres appréhendés est grand, plus les résultats seront satisfaisants ! Il est bon de multiplier les testeurs pour obtenir également une multiplication des sensations ressenties.

Les sensations des utilisateurs sont essentielles en effet et il faudra multiplier les essais pour voir les apports et les limites de cette technologie. Je crois néanmoins que la démonstration est acquise que l'on peut piloter une prothèse de genou à partir du schéma dynamique du corps sans aucune connexion invasive. Le logiciel  de la montée d'escaliers  et celui de marche sur terrain en pente sont encore à valider , mais je suis très confiant sur le résultat final.

Bravo ! Bonne poursuite de votre projet.

Pour les escaliers et la pente les tests, s'ils doivent se faire à la maison, seront grandement facilités car depuis peu j'ai un magnifique escalier de 7 marches avec 2 rampes, le must ! Et cerise sur le gâteau j'ai également un superbe plan incliné, que du bonheur (il ne manque que la piscine mais désolé, y'a plus la place   )

Très bien l'escalier,  le plan incliné  parfait.
Pour la piscine, le soft  ' brasse ' attendra un peu  

Une équipe universitaire suisse de Zurich travaille aussi sur un projet de genou. Ci-après une photo d'un prototype.
http://www.sms.hest.ethz.ch/research/prosthetics/setup

Le calculateur semble extérieur ainsi que l'électronique de puissance ( comme sur notre première maquette ). La cheville semble munie d'un point d'articulation . Les mesures angulaires sont faites par des codeurs optiques disposés sur les axes.

Cet été 2014, le projet a été Grand Lauréat de la E-santé,  prix organisé par la société Pierre Fabre, qui est un très grand laboratoire connu surtout par ses marques de cosmétiques. 
De plus en plus de gens qui comprennent que  l'informatique ouvre de nouvelles perspectives pour les prothèses  se mettent au travail. La course technologique est maintenant ouverte au niveau international ...

Après une (trop) longue parenthèse, nos travaux ont aussi repris . Donc l'objectif, c'est la mise à jour du logiciel de montée d'escalier qui est presque achevée,  et ensuite l'augmentation du couple moteur. Il faudra le tester en deux temps, affiner le geste d'abord sur l'appui des marches ,  puis augmenter le couple moteur ensuite.

Bonjour,

Pensez vous aboutir un jour sur un produit commercialisable, produit et distribué ? et si oui, avez vous des idées sur un possible calendrier ?
Ce genou sera t il concurrentiel/complémentaire par rapport à ce qui est (ce qui sera ?) sur le marché ?

Bref, comment voyez vous l'avenir de ce projet ?

Amicalement
JP

Vous avez pu le constater JP nos prévisions en terme de calendrier ont été un peu bousculées... Ceci étant dû au fait que nous ne pouvons pas travailler à temps plein sur ce projet et nous étalons la charge de travail dans le temps.

Il est certain que la propulsion électrique d'un genou est complémentaire des prothèses hydrauliques qui donnent satisfaction aujourd'hui ( là je ne parle pas du prix ....) et qui sont de très bons produits. Mais ces prothèses hydrauliques ne font pas tout.

Je pense aux personnes qui souffrent de problèmes complémentaires à l'amputation et auxquelles on n'accorde pas de prothèses hydrauliques. Avec une motorisation électrique ces personnes pourront se lever d'une chaise et monter quelques marches ( peut-être d'ailleurs en pas alterné mais sur la prothèse et pas sur la jambe ( peu) valide ).
Je pense aussi que le temps de formation sur une prothèse électrique devrait être plus rapide qu'il ne l'est aujourd'hui sur une prothèse hydraulique. 

Donc à l'automne, les pièces complémentaires que nous attendons arriveront et nous pourrons  réaliser d'autres essais avec, si tout se passe bien, plus de puissance dans le genou. En attendant nous continuons à développer le logiciel de montée de marche ainsi que celui concernant les pentes.
Parallèlement, le moyen radio de communication de la prothèse est amélioré ( c'est un système de type WIFI). Ceci permettra plus tard de coordonner différentes prothèses dans le cas d'amputations multiples.

Oui, même si vos prévisions "sont bousculées", vous avancez quand même relativement vite.

Merci de ces précisions sur l'avenir technique du projet. 

Mais vous ne répondez pas à la question "essentielle" qui est la première mise en application : Avez vous une idée d'une date possible où des premiers amputés pourront être équipés d'une pré-série ? Avez vous des contacts avec "le système de santé" pour sélectionner les premiers patients, suivre et valider les essais, défendre et "cautionner" le concept et le produit auprès des autorités ?

Très bonne continuation en tout cas !

Oui, j'ai des contacts avec des prothésistes connus pour effectuer des essais, pour l'instant c'est moi qui les fait un peu patienter.
La phase de validation dite 'essais cliniques' entre  dans le cadre de l'homologation pour l'inscription au tableau de remboursement. Mais le projet n'est pas encore à ce stade de réalisation. Notez aussi que le brevet déposé en 2011  sera publié au mois d'Août 2014, l'administration fonctionne à son rythme... Donc j'ai du mal à estimer le temps qu'il faudra à l'administration, celle de la santé, une fois le prototype définitivement au point et la pré-série lancée, pour valider la phase d'essais cliniques.
Pour l'instant j'essaie de rester stable sur l'investissement annuel du projet ( de l'ordre de 40 000 euros ) mais j'évite d'aller plus loin. Les choses pourraient aller plus vite en investissant deux ou trois fois plus ....

Bien, nous patienterons donc patiemment  Pour la suite de ce feuilleton pasionnant.

A bientôt, et bien amicalement
JP

Un prothésiste toulousain souhaitait voir le fonctionnement du prototype. Voici deux courtes videos.
https://www.youtube.com/watch?v=oXd8TrGjMD8&feature=youtu.be
https://www.youtube.com/watch?v=e3XZr4U8MOY&feature=youtu.be

L'étape suivante comprendra les premiers essais par Grand Pierre de la recherche d'appui sur une marche d'escalier.
Jean François a réussi à monter sans difficulté  la pente ' règlementaire'  dans la configuration 'standard' du logiciel. A la descente, un léger réglage de la hauteur de la pointe du pied est à prévoir.

Impressionnant !

Petite question de détail : est ce que le bruit du moteur sera facilement corrigé plus tard ? ou bien est ce que ce sera un point difficile et/ou coûteux ?

En ce qui concerne le bruit, il provient du dispositif mécanique du réducteur qui est équipé de microbilles de roulement. Au cours du montage, plusieurs microbilles se sont enfuies ...!! Ceci peut expliquer le niveau de bruit de ce réducteur. Un réducteur de remplacement a été acheté, mais il n'a pas pu être monté sur le prototype, faute d'avoir reçu du fraiseur une pièce de liaison qui fait l'objet d'une fabrication spécifique. Donc le niveau de bruit provient sans doute pour une part du manque de billes, et le niveau de bruit définitif sera mieux évalué sur le futur réducteur de remplacement.
 A l'origine, à cause de cette question du bruit, nous avions utilisé sur maquette un réducteur comprenant des pièces en téflon, il était parfaitement silencieux. Mais il présentait un rendement ( puissance mécanique / puissance électrique) trop faible pour l'application avec un échauffement considérable et rédhibitoire des pièces en téflon.
Par ailleurs le prototype n'est pas équipé de son capot arrière, ni des absorbants acoustiques latéraux. Le bruit devrait être réduit avec ce capot et les absorbants. Enfin, il est prévu d'évaluer le réducteur dans la même architecture, mais avec une technologie différente  réalisée par un autre fournisseur.
L'objectif est de rendre à terme la prothèse la plus silencieuse possible.

Ce qui a été notable durant cet essai, c'est que l'utilisateur  s'est senti en sécurité et, comme il le dit, il a senti que  la prothèse le retenait et corrigeait sur les petites pertes d'équilibre.

Oui, tout a fait. C'était un de vos objectifs et visiblement il est complètement atteint. 
Merci de toutes ces précisions concernant le bruit du reducteur.
Avez vous envisagé un calendrier pour la fabrication d'une pré série ?

Normalement, on devrait réaliser le premier modèle de pré-série dans la première moitié de l'année prochaine après avoir finalisé le dossier industriel.

Les trois technologies, mécanique, hydraulique (Cleg) et électrique (PowerKnee, nous avec le Jnew) présentent chacune des avantages différents. Disons que l'électrique que nous développons, aura l'avantage d'aider les personnes qui n'ont plus la puissance musculaire nécessaire pour utiliser des prothèses mécaniques et hydrauliques.

Un  avantage spécifique qui nous est apparu lors du dernier essai, c'est que le temps d'adaptation à la prothèse semble plus court parce que la recherche des points d'appui est gérée directement par la prothèse. Il nous semble que le temps passé en centre de réadaptation devrait dans ces conditions  aussi être plus court et moins contraignant. Ceci est à confirmer par des essais bien entendu.

Autre point la montée d'escalier. L'effort sera nettement inférieur avec une prothèse électrique. Là encore, c'est à vérifier expérimentalement et nous comptons beaucoup sur les conseils très affutés de Grand Pierre. Le logiciel existe maintenant , mais il faudra sans aucun doute le mettre au point avec un retour d'expérience que, seule, une personne amputée peut apporter. Après, ce n'est qu'une traduction informatique pour corriger les défauts mais au départ les sensations de la personne amputée sont primordiales. En fait ce qui prend le plus de temps , c'est de former le concepteur à comprendre les problèmes liés à l'amputation ....
Dans la version logicielle de départ, la montée d'escalier est prévue avec des apports musculaires des bras en appui sur les rampes,  appui qui a pour but aussi de sécuriser le mouvement.  On verra plus tard s'il est utile de réaliser une version plus tonique ou la montée des marches se fera à l'impulsion. Mais bon cette question de montée d'escalier , c'est sans doute la phase la plus technique du projet et la plus délicate aussi.

jpm a écrit:

On verra plus tard s'il est utile de réaliser une version plus tonique ou la montée des marches se fera à l'impulsion. Mais bon cette question de montée d'escalier , c'est sans doute la phase la plus technique du projet et la plus délicate aussi.

Surtout, qu'à moins de laisser un pack de batteries en bas des escaliers, le poids et l'encombrement de l'ensemble deviendrait redhibitoire s'il s'agissait d'emmagasiner assez d'énergie pour monter 3 à 4 fois par jour 3 étages!
Non?

Amitiés
Jean-Luc

Exercice qui correspond à 38 400 Joules mécaniques pour une personne de poids moyen ( 80 kg), sachant  que le pack batterie Lithium Ion contient 130 000 Joules électriques  pour un poids de 300 g. Il faudrait atteindre un rendement pratique de 27% ( mécanique/ électrique), ce qui n'est pas  impossible, mais sur les montées prolongées se pose le problème de la dissipation de la chaleur, surtout au niveau de l'électronique de contrôle du moteur.

Les premiers essais de montée d'escalier ont commencé.
Pour l'instant ce n'est pas un  franc succés . A l'évidence le couple moteur est encore insuffisant pour des poids au dessus de 70 kg. Le mouvement d'ensemble est correct néanmoins, mais nécessite encore quelques réglages. Avant un mois,on devrait pouvoir montrer une montée d'escalier sur une quinzaine de marches en continu.

Ce qui est déjà magnifique !

Ce projet (fou) est passionnant. Je suis convaincu de votre succès.

jpm a écrit:

A l'évidence le couple moteur est encore insuffisant pour des poids au dessus de 70 kg.

J’imagine qu’avec les simulations tu as une idée relativement précise du rendement de l’ensemble de la chaine, tu as fait un bilan de l'énergie nécessaire ?

Pour répondre à la question de RBK , il faut distinguer 2 notions:
-1 l'énergie nécessaire à embarquer quotidiennemenr dans les batteries. Cette quantité dépend de l'activité physique de la personne et elle est bien entendu très variable. Disons que les batteries récentes contiennent beaucoup d'énergie dans un faible volume et que les batteries produites dans 5 ans seront encore plus performantes ( Lithium - air )
- 2 la puissance instantanée nécessaire. Certains mouvements, comme la montée d' escaliers, nécessitent de développer une puissance importante qui est fonction du poids de la personne   . Cette puissance est aussi extrêmement variable en fonction de la façon dont le centre de gravité est placé au dessus des marches. D'autre part le muscle fessier doit normalement fonctionner en association avec le moteur de la prothèse, mais on ne sait pas si ce muscle développe la même puissance que sur une jambe valide, c'est aussi le but des essais que de comprendre cet aspect.

Pour résumer pour l'énergie pas de problème,pour la puissance on cherche encore à optimiser.
En ce qui concerne le développement, nous n'avons pas réalisé de simulation, mais travaillé exclusivement sur maquette. La simulation adaptée à ce type de problème nécessiterait un développement logiciel   très important .

Attention, nous n'avons pas à faire à une motorisation de type "exosquelette" mais à un système plus proche, au niveau ressenti, d'une assistance de vélo électrique.
Si on ne bouge pas il ne se passe rien (ou pas grand chose) par contre dès que l'information est donnée alors là, oui, ça aide considérablement.

Les vidéos sont en cours de montage pour constater comment la différence de posture est importante (on a galéré un bon moment avant de comprendre pourquoi je n'y arrivais pas !)

Pour les vidéos, je demande un peu de patience car de gros soucis familiaux perturbent considérablement mon temps libre. Je fais au mieux.

Voici un condensé de cette dernière journée d'essais


J-New octobre 2014 par crura

Merci à Grand pierre pour cette video.
Nous avons appris beaucoup de choses sur ce premier essai . D'abord le  couple moteur doit être augmenté ... compte tenu bien entendu de la taille du testeur.
Mais il faut aussi modifier plusieurs réglages , reculer le point d'appui pour diminuer la sollicitation de l'effort , stabiliser l'avancée du pied sur la marche, réduire le seuil de déclenchement  etc...
Les évolutions du soft sont en cours, j'espère qu'on verra les résultats très  prochainement.

Deuxième essai video,  après avoir intégré quelques règlages.
https://www.youtube.com/watch?v=0pb9ot3LbZ8

Il faut gagner encore en fluidité du mouvement et en précision sur la pose du pied. Sur la fin du mouvement, il faudra réduire la poussée.
Un autre essai a été réalisé  en n'utilisant que la prothèse pour l'ascension et en ramenant la jambe valide sur la marche de la prothèse. Le but était de vérifier qu'une personne n'ayant pas de force dans la jambe valide pouvait utiliser la prothèse pour monter des marches. A l'évidence cela fonctionne, mais il faut reprendre le réglage de la distance d'avancement du pied .

C’est en voyant ces tests que l’on comprend combien le corps humain est une machine complexe et difficilement imitable.
As-tu essayé d'étudier comment fait le petit robot de Honda pour monter et descendre un escalier ?

Le robot de Honda a des performantes absolument stupéfiantes. Il dispose, à ce que l'on peut voir sur les images, de capteurs d'équilibre très performants et d'un nombre de liaisons articulées exceptionnel.
Ceci étant dit, il réalise des séquences programmées à l'avance alors que l'on attend d'une prothèse qu'elle s'adapte à une situation non programmée. Par exemple dans la video qui suit:
https://www.youtube.com/watch?v=e3XZr4U8MOY&feature=youtu.be
François Henri contrôle le mouvement de se lever au moyen des bras, mais s'il change d'avis au moment où il se lève et inverse le mouvement  des bras, la prothèse va suivre et le laisser se réasseoir et  si même il continue à mettre les bras en avant mais souhaite bloquer le moteur en mettant tout son poids dessus, il pourra le faire quand même. La prothèse doit pouvoir s'adapter à une demande imprévisible alors que le robot n'est pas soumis à la même contrainte.  Ceci a pour conséquence qu'on ne peut pas utiliser le même type de moteurs que ceux équipant  le robot ( des pas à pas ) parce qu''il faut tolérer  que l'utilisateur puisse contrarier leur mouvement ce qui est impossible avec des pas à pas. On utilise donc des moteurs à courant continu est bien entendu cela rajoute quelques complications vis à vis du contrôle.
Le robot possède une cheville articulée qui aide bien la montée d'escalier. Avec la cheville fixe de la prothèse la cinématique du mouvement est plus compliquée et le mouvement du fémur doit être beaucoup plus haut ce qui complique le contrôle. Une fois que la programmation des marches est programmée sur le robot et qu'elle fonctionne, le robot va effectuer toujours le même geste, l'être humain non. Nous  n'avons à ce jour effectué que 2 essais de montée d'escalier et donc accumulé très peu d'expérience,mais ce que nous avons observé c'est que la recherche d'appui de l'utilisateur est un mécanisme très complexe. Quand on monte un escalier , on regarde  où l'on place les pieds sur la première marche , éventuellement sur la deuxième et puis ensuite le cerveau a enregistré la hauteur des marches et l'on ne regarde plus ses pieds, mais on gère son équilibre en regardant devant pour garder l'horizontal. Avec la prothèse tout ce référentiel est faussé, l'utilisateur n'a pas de connexion nerveuse sur la prothèse  et il ne sait pas où se trouve le pied prothèse ( le robot lui le sait ! ). Et donc c'est une situation très stressante pour l'utilisateur, car il se met dans une situation de recherche d'équilibre sur la marche supérieure sans savoir exactement  où se trouve le pied prothèse. Alors  on pense qu'avec  un peu d'apprentissage, ce phénomène va s'estomper progressivement  . Mais pour l'instant, on cherche à donner  par l'informatique un mouvement et une position du pied qui soient la plus intuitive possible et la plus facile à 'ressentir' . Quand l'utilisateur aura la sensation de connaître la position du pied il pourra plus facilement gérer son équilibre. Donc indépendamment de l'aspect puissance  (qui était insuffisante dans le premier test), il faut traiter la cinématique du mouvement pour la rendre plus fluide, plus physique malgré l'absence de rotation de la cheville. En parallèle on travaille aussi sur une montée d'escalier qui ne repose que sur l'effort de la prothèse et où la jambe valide est considérée comme insuffisamment valide ( montée de la marche sur la prothèse puis on ramène la jambe valide sur la marche ).