L’exosquelette Hercule, le futur à nos portes

« Vous avez vu Terminator ? Avatar ? Ce sont des images, mais l’idée est là : un exosquelette pourrait s’apparenter à une armature en fer, comme un gros robot à forme humanoïde, dans laquelle vient se glisser la personne », explique Pierre-François Louvigné, architecte de fonction système combattant et innovations matériaux à la direction générale de l’armement (DGA), financeur du projet. Les points d’appui au corps de ce robot collaboratif ou cobot, sont des pieds, des jambes mécatroniques (dispositif alliant mécanique, électronique et informatique), une ceinture ainsi que des « bretelles ».

« Décupler la capacité de la personne qui s’équipe »

L’objectif de ce prototype est simple : renforcer les capacités du corps humain à transporter de lourdes charges, allant de 80 à 100 kg, sans qu’il en ressente d’effort : ce ne sont plus les muscles qui portent le poids, mais la structure du robot.

Le cahier des charges demandé par la DGA comportait, entre autres, deux points essentiels : un robot ergonomique dont le poids ne dépasserait pas 25 kg. L’objectif : « Qu’il soit facile à manipuler, compact quand il sera inactif. Il doit être une aide, pas une gêne ! »

Si des prototypes concurrents existent déjà, Hercule marque un réel tournant dans l’histoire de la maîtrise des technologies « robotoïques » : il est entièrement animé, à chaque articulation, par des moteurs électriques de dernière génération qui entraînent des actionneurs à câbles mécanisés. Cette innovation majeure permet un rendement supérieur à ce qui se fait actuellement. À noter également, un « mode réversible » de ces articulations, qui fonctionnent donc dans un sens comme dans l’autre. De plus, outre une durée de vie d’environ dix ans, l’autonomie (avec les générations actuelles de batterie) sera de l’ordre de 20 km à 4 km/h pour un objectif de charge de l’ordre de 80-100 kg.

Autre atout de taille, « l’asservissement ». Le robot n’est pas commandé, il détecte de lui-même les mouvements de l’utilisateur et ne fait que les accompagner en supportant les efforts à la place de l’homme. Autrement dit, si vous commencez à esquisser le début d’un pas, la jambe mécatronique suit immédiatement le mouvement (ainsi que lorsque vous réduisez l’allure, ou décidez de vous arrêter, bien entendu). L’équilibre de l’exosquelette est supervisé par une centrale inertielle, pour une sécurité maximum. « Avant d’être à l’aise avec cet équipement, il y a bien sûr une petite phase d’adaptation et de prise en main », sourit l’ingénieur.

Une utilité civile et militaire

Les finalités de ce prototype sont le port et la manipulation de charges lourdes. Il s’adresse donc à la fois au secteur civil et militaire. Dans le secteur civil, « on peut d’abord penser au monde hospitalier, qui a de gros besoins. Pouvoir porter sans peine les brancards, les patients… Imaginez, en cas de catastrophe naturelle, la vitesse et l’efficacité que l’on peut gagner ! Les pompiers pourraient déblayer plus rapidement, apporter le matériel de secours là où les véhicules ne peuvent pas passer… »

Les armées s’intéressent évidemment de près à ces nouvelles technologies. Quelques adaptations sont nécessaires afin de pouvoir utiliser le système dans les conditions particulières imposées par ce domaine. Hercule est donc étudié pour résister à la boue, à l’eau, à la poussière ainsi qu’aux risques d’impacts. « Il est conçu pour être utilisable en extérieur, dans des zones accidentées, et sous des climats différents de ceux que l’on connaît en France, afin d’être projetable sur les théâtres d’opérations lorsque ce sera envisagé. » Là encore, les exemples ne manquent pas. « La manipulation de munitions, de caisses de matériel en terrain accidenté impose des gestes extrêmement éprouvants pour les servants à l’heure actuelle. »

Le  projet a vu le jour grâce au dispositif RAPID, le soutien aux actions d’innovation de la DGA au profit des PME. « Rb3d nous a présenté ce projet, auquel se sont associés l’école d’ingénieurs ESME Sudria ainsi que la branche robotique du Commissariat à l’énergie atomique, la CEA LIST. À la DGA, nous sommes à la fois partenaire financier et relais entre l’entreprise et le secteur de la défense : les unités opérationnelles expérimentent et nous font part de leurs retours. » Un partage des compétences indispensable, pour arriver à terme à un produit parfaitement adapté. L’une des études en cours consiste notamment à rendre l’exosquelette compatible avec l’équipement Félin de l’armée de terre. « À long terme, nous pourrons aussi développer des moyens de protection intégrés. » Sa commercialisation est prévue pour 2014.