Adaptation en temps réel d’un système prothétique pour personnes amputées transfémorales - PASTEL - Thèses en ligne de ParisTech Access content directly
Theses Year : 2021

Real time adaptation of a prosthetic device for people with transfemorale amputation

Adaptation en temps réel d’un système prothétique pour personnes amputées transfémorales

Abstract

Despite recent advances, lower limb prosthesis limits ambulation capabilities of people with an amputation, especially during ramp and stairs walking. The company Proteor™ develop a knee-ankle prosthetic system that uses onboard sensor and a microcontroller to adapt its behavior. However, the current adaptation isn’t optimal therefore the objective of this thesis is to modify the control of this prosthesis in order to allow its adaptation to different walking situations. Following the literature review, we proposed to exploit the variations in the kinematics of the person's body center of mass when walking in different situations to adapt the control of the prosthesis. In order to be able to use this variable for control, we developed and validated a method to obtain the kinematic of the body center of mass using inertial measurements units compatible with specific issues of prosthetic control: real time computation and sensors embedded in the prosthesis. Finally, in order to test the modifications of the proposed control, we present methods for the pre-clinical evaluation of this research device.
Malgré les récentes avancées, les prothèses de membres inférieurs actuelles imposent toujours des limitations, en particulier dans les pentes et les escaliers. Afin de permettre une plus grande adaptation dans ces situations, la société Proteor™ développe un Système Prothétique genou-cheville utilisant des capteurs intégrés et un microprocesseur pour adapter son comportement. Celui-ci n’est cependant pas optimal et l’objectif de ces travaux de thèse est de modifier le contrôle de la prothèse de façon à permettre son adaptation aux différentes situations de marche. À l’issue de la revue de littérature, nous proposons d’exploiter les variations de la cinématique du centre de masse de la personne lors de la marche dans les différentes situations pour réaliser cette adaptation. Afin de pouvoir utiliser cette variable pour le contrôle, nous développons et validons une méthode permettant l’obtention de la cinématique du centre de masse de la personne à l’aide de centrales inertielles compatibles avec les problématiques spécifiques du contrôle de prothèse : calcul temps réel et capteurs embarqués dans la prothèse. Enfin, afin de tester les modifications du contrôle de la prothèse proposé, nous présentons des méthodes permettant l’évaluation préclinique de ce dispositif de recherche.
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Origin : Version validated by the jury (STAR)

Dates and versions

tel-03560640 , version 1 (07-02-2022)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03560640 , version 1

Cite

Clément Duraffourg. Adaptation en temps réel d’un système prothétique pour personnes amputées transfémorales. Biomécanique [physics.med-ph]. HESAM Université, 2021. Français. ⟨NNT : 2021HESAE019⟩. ⟨tel-03560640⟩
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