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La nouvelle génération de prothèses militaires innove

Les visages voulus, Nicholas Wilt, 11 ans, et son frère Michael, 9 ans, sont penchés sur une table remplie de gadgets qui tentent de créer une main prothétique. Ils travaillaient depuis environ 20 minutes sous l'œil vigilant de Tim Pula, coordinateur des expositions d'interprétation du Centre Lemelson du Smithsonian pour l'étude de l'invention et de l'innovation.

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«Est-ce que tu te rapproches? Avez-vous eu à résoudre des problèmes pour y arriver? »Demande Pula à Nicolas.

«Oui», dit Nicholas en désignant un engin particulier. "Cela ne resterait pas, alors j'ai eu l'idée d'utiliser quelque chose d'autre pour le garder immobile!"

C’est ce à quoi la Journée de l’invention militaire a été consacrée le week-end dernier au Musée national de l’histoire américaine du Smithsonian. Partout dans le musée, des enfants enthousiastes et des adultes fascinés s’émerveillaient devant une technologie qui semblait impossible il ya seulement quelques décennies. Les visiteurs ont eu la chance de voir plus de 30 nouvelles inventions passionnantes d'entreprises militaires et technologiques et de découvrir comment les innovations affecteront leur vie quotidienne à l'avenir. Outre des expositions sur l'histoire de la technologie de vision nocturne et un aperçu de ce que les Marines pourraient bientôt faire sur le champ de bataille, les gens ont pu découvrir une autre technologie plutôt intéressante, notamment la prothèse.

«Nous sommes allés voir la Maison Blanche», explique la mère des garçons, Whitney Michael. «Mais dès que nous sommes entrés, Nicholas a découvert les inventions militaires et il a toujours voulu rejoindre l'armée. . . . Il était donc très intéressé et je travaille en tant que thérapeute auprès de personnes munies de prothèses, ce qui les intéresse et leur permet de voir comment elles fonctionnent. "

Selon le Pula du Smithsonian, certains des enfants qui ont tenté de créer des mains prothétiques à partir de pièces LEGO, des articulations imprimées en 3D, de petits cerveaux électroniques, une carte Arduino et un potentiomètre ont créé un travail fascinant.

«Nous avons vu des enfants créer des mains qui fonctionnaient comme des pinceuses. Nous avons vu des enfants qui ont créé des mains qui avaient des articulations opposées solides et non mobiles. Nous avons vu des enfants prendre un seul doigt et y mettre un joint opposable immobile et l'utiliser pour soulever quelque chose d'aussi gros qu'une perceuse électrique », déclare Pula avec enthousiasme. «Il y avait une fille aujourd'hui qui. . . inventé un moyen de ramasser ce petit morceau peut-être sept feuilles de papier épais. C'était très impressionnant!

Fred Downs, l'ancien chef du peloton de l'armée américaine porte le bras prothétique LUKE. (Allison Keyes) Downs porte une prothèse qui se termine en crochet depuis 1968, lorsqu'il a marché sur une mine de «Bouncing Betty» au Vietnam et a perdu son bras droit. Mais maintenant, il porte le bras prothétique LUKE. (Allison Keyes)

Ce type d’innovation a été formidable pour des personnes comme Fred Downs, l’ancien chef du peloton de l’armée américaine. Il porte une prothèse qui se termine par un crochet depuis 1968, alors qu'il piétinait une mine de «Bouncing Betty» au Vietnam en patrouille de combat et perdait son bras droit. Mais maintenant, il porte le bras prothétique LUKE.

LUKE signifie Life Under Kinetic Evolution, mais il fait également référence au bras prothétique que le fictif Luke Skywalker a fini par porter après avoir affronté Dark Vador dans Star Wars, épisode 5: The Empire Strikes Back. Le bras modulaire est bronzé et argenté, a l’air amical et Downs peut le déplacer avec ses pieds.

«Donc, si j'ouvre les orteils, la prise (sur la main) s'ouvre. Ensuite, je baisse les orteils avec le talon levé, il se ferme, comme si de rien n'était », explique Downs. «Maintenant, quand je tourne à droite, la main tourne à droite. Quand il tourne à gauche, la main tourne à gauche. . . . J'utilise mon pied pour changer de grip.

Downs dispose du bras LUKE depuis presque un an et il enregistre toutes les données de chaque mouvement afin que les ingénieurs puissent examiner ce qui se passe et le rendre plus efficace. LUKE est financé par la Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA) et utilise une technologie créée par DEKA Integrated Solutions Corp. Downs, anciennement directeur national du service des prothèses et des aides sensorielles du département américain des Anciens combattants, affirme que cette technologie aidera le nombre croissant d’amputés qui survivent à leurs blessures.

«J'aime avoir la capacité de saisir avec ma main gauche. Maintenant, je peux utiliser mes deux mains ensemble lorsque je travaille dans un atelier ou dans la cuisine. Cela a été extrêmement agréable d'avoir après toutes ces années de perdre cela », dit Downs.

Johnny Matheny porte la prothèse modulaire (MPL) du laboratoire de physique appliquée John Hopkins et de la DARPA. (Allison Keyes) Matheny dit que la branche argentée et noire à la surface lisse sur son côté gauche est un «grand» bras. (Allison Keyes)

Debout juste à côté de Downs, un homme portait ce que l'on pourrait décrire comme une version motard d'un bras prothétique. La branche prothétique modulaire (MPL) du laboratoire de physique appliquée de Johns Hopkins et de la DARPA ressemble au bras emblématique des films Terminator . Johnny Matheny, un homme grand et chauve portant sur le côté gauche une branche noire et argentée aux allures brillantes, dit que c'est un «grand» bras.

«Celui-ci, je peux m'entraîner à faire tout ce que ton bras normal, une main peut faire. Le bras LUKE dispose de quatre ou six préréglages. . . . Il travaille avec ses pieds. Je travaille le mien avec mon esprit », explique Matheny, qui a perdu son bras à la suite d'un cancer en 2008.« Il porte traditionnellement le sien avec une alvéole et des bretelles. Je porte le mien avec ostéointégration, qui est du titane implanté directement dans la moelle osseuse. . . Ce bras réagit avec les muscles de mon moignon résiduel. J'ai subi une opération appelée réinnervation musculaire ciblée. Ils prennent les terminaisons nerveuses qui seraient normalement descendues vers le bas (de mon bras) et les réimplanteront dans mon moignon, et maintenant je pense aux pensées dans les signaux jusqu'au moignon. "

Les groupes qui encerclent le tronc de Matheny puis recueillent les informations dans ses pensées et les envoient au bras via Bluetooth. Il espère qu'une opération de chirurgie sensorielle lui permettra de ressentir son bras avec une prothèse presque aussi bien que son bras naturel. Lorsque vous touchez le bout des doigts du MPL, vous obtenez une sensation de douceur, mais avec une vibration en plumes semblable à celle que l’on ressent lorsque l’on presse le bout des doigts entre eux.

«Quand tu réfléchis, tu penses comme ta main naturelle. Je pense que «fermer la main et la main ouverte, plier et redresser le coude» est tout à fait normal. Et à mesure que la réinnervation musculaire ciblée augmentait, le reste des choses commencerait à se développer avec des choses comme un point de pincement et des saisies différentes et tout le reste. La dernière chose qui grandit est le mouvement individuel des doigts, qui prend généralement environ un an et demi. ”

NuGlove Le NuGlove d’Anthrotronix ressemble à un gant de travail ordinaire, à l’exception des fils qui s'étendent des poignets aux doigts. Il peut contrôler des robots. (Allison Keyes)

Au même étage, Brandon Russell présentait le NuGlove d’Anthrotronix. Cela ressemble à un gant de travail ordinaire, à l'exception des fils qui s'étendent des poignets aux doigts. C'est un gant de reconnaissance des gestes avec des capteurs inertiels sur chaque doigt et sur le dos de la main. Russell se tenait devant un écran d'ordinateur en train de faire l'apprentissage de l'alphabet en langue des signes américaine, tandis que ses lettres étaient mises en surbrillance devant l'écran. lui. Mais cela peut faire beaucoup plus que de faire fonctionner un ordinateur. Il peut contrôler des robots.

«Nous avons intégré des robots de destruction d’IED. Nous pouvons utiliser un geste pour passer en mode de conduite, ce qui ramènera la caméra devant vous, puis vous pourrez conduire en utilisant ce que nous appelons le contrôle proportionnel. . . . Nous avons également intégré des simulations. Vous pouvez l'utiliser dans des moteurs de jeu tels que la réalité virtuelle », explique Russell.

NuGlove est également utilisé pour former les troupes sur la façon de tourner les soupapes et de se frayer un chemin autour des navires de combat littoraux utilisés par la marine américaine.

Prise verticale L’appareil expérimental DOTA de réception et d’atterrissage vertical de la DARPA (voir ci-dessus: un modèle à l’échelle de 20% de la taille réelle de l’avion) ​​combine le meilleur de la technologie des avions à voilure fixe avec les capacités de vol stationnaire d’un hélicoptère. (Allison Keyes)

Parmi les autres affichages populaires, citons l'avion expérimental d'attraction et d'atterrissage vertical de DARPA, conçu par Aurora Flight Systems. Une foule de gens restait bouche bée devant l’afficheur en état de marche représentant 20% de l’échelle de l’avion, qui pesait jusqu’à 12 000 livres et parcourait jusqu’à 300 nœuds. Il combine le meilleur de la technologie des aéronefs à voilure fixe et les capacités de vol stationnaire d'un hélicoptère. Mais il peut également être utilisé de la même manière que les voitures volantes que l'on voyait auparavant dans «The Jetsons».

«Vous avez beaucoup entendu parler du genre de taxis aériens, du genre de voitures volantes, du genre de choses que des compagnies comme Uber veulent faire pour ce que nous appelons le VTOL électrique (véhicule à décollage et atterrissage vertical). Eh bien, l'avion assis ici aujourd'hui est ce qui se rapproche le plus d'un prototype pour ces avions électriques VTOL », explique John Langford, PDG d'Aurora Flight Sciences. «Il s’agit d’un décollage et d’un atterrissage verticaux alimentés par batterie, il peut vous transporter à travers la ville. . . . Cet avion, ici même, est exactement ce que les gens parlent de ces VTOLs électriques où il pourrait transporter deux ou trois personnes et vous pourriez vous rendre à l'aéroport de Dulles en cinq minutes à peine. "

Le chef d'état-major de l'armée américaine, Mark Milley, a parlé de l'importance de la technologie, à la fois du côté civil et du côté militaire de la clôture. Il a souligné l'iPhone, qui comprend une technologie qui a été inventée par le gouvernement avant d'être synthétisée dans l'appareil que nous connaissons aujourd'hui. Milley dit qu'il y a une synergie entre les inventions civiles et l'armée, et vice versa, et il a hâte de voir ce qui s'en vient.

«Ils progressent très rapidement dans le monde commercial. Nous voyons des véhicules autonomes et des véhicules robotisés utilisés. Je pense que cela a d'énormes implications militaires », a déclaré Milley. «L'intelligence artificielle est une technologie très puissante qui progresse rapidement dans le monde commercial. Ce n'est clairement pas prêt pour une application généralisée pour le moment. Mais je pense qu’à un moment dans l’avenir ce sera le cas et ce sera extraordinairement puissant. ”

Milley avertit cependant que si les avancées technologiques sont très excitantes, elles susciteront probablement une certaine anxiété. La clé, dit-il, est d'apprendre à les gérer de manière appropriée et non destructive, mais constructive.

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