Lausanne (awp/ats) - Deux groupes de scientifiques de l'EPFL ont développé un programme informatique qui contrôle un robot grâce aux courants électriques émis par le cerveau. Plus besoin de commande vocale ou digitale, la simple pensée suffit. Cette découverte vise à fournir plus d'autonomie aux tétraplégiques.
Aude Billard, professeure et directrice du laboratoire d'algorithmes et systèmes d'apprentissage de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), ainsi que José del R. Millán, directeur du laboratoire d'interface cerveau-machine, cherchent depuis de nombreuses années des solutions concrètes pour restituer un peu d'autonomie aux personnes entièrement paralysées.
Avec leurs équipes, ils ont recouru à un bras articulé développé il y a déjà plusieurs années. Ce robot peut effectuer des parcours de gauche à droite et inversement, déplacer des objets se trouvant dans son champ d'action ou encore les éviter.
"Notre robot a été programmé pour esquiver un obstacle, mais nous aurions aussi pu décider d'une tout autre opération telle que remplir un verre d'eau, pousser ou tirer quelque chose, par exemple", explique Aude Billard, citée mardi dans un communiqué de l'EPFL.
Signal d'erreur
Les chercheurs ont voulu affiner cette opération, qui consiste à dévier un objet, et la rendre plus précise. Ils ont développé un algorithme pour modifier le comportement du robot par la seule pensée.
Un bonnet muni d'électrodes capables de produire un électroencéphalogramme enregistre les pensées de l'utilisateur. Celui-ci n'a rien besoin de faire. Il doit simplement regarder le robot. S'il n'est pas satisfait de son comportement, son cerveau émet un signal d'erreur repérable et identifiable.
Le signal d'erreur est alors employé par un algorithme de renforcement inverse, qui peut identifier ce que souhaitait l'utilisateur. Le robot se montre très rapide: entre trois et cinq essais lui suffisent à comprendre et à s'adapter au plus près de la volonté de la personne paralysée.
"Le robot, doté d'intelligence artificielle, peut apprendre rapidement, mais il lui faut découvrir quand il a commis des erreurs pour les corriger. La détection du signal d'erreur a constitué un véritable défi technique", affirme José del R. Millán.
Fauteuil roulant dirigé par le cerveau
Sur le long terme, les chercheuses et chercheurs désirent intégrer cet algorithme à un fauteuil roulant. "Aujourd'hui, il reste encore des défis d'ingénierie qui ne sont pas résolus. Avec un fauteuil roulant, la difficulté se montre plus importante, puisque le corps et le robot sont en mouvement", note Aude Billard.
Les scientifiques souhaitent aussi combiner leur algorithme avec un robot qui peut percevoir plusieurs signaux différents dans le but de coordonner les données obtenues par le cerveau avec celles de la motricité visuelle. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Communications Biology.
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