Des robots que l'on peut porter comme des vêtements : le tissage automatique de « muscles textiles » rapproche la commercialisation.
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La commercialisation des robots portables de type vêtement a franchi une étape importante grâce au développement d'équipements capables de tisser en continu et automatiquement un fil en alliage à mémoire de forme ultrafin — plus fin qu'un cheveu humain — en un « muscle textile » léger et flexible adapté à une production à grande échelle.
Le Centre de recherche en robotique avancée de l'Institut coréen des machines et des matériaux (KIMM), sous l'égide du Conseil national de la recherche scientifique et technologique (NST), dirigé par le chercheur principal Cheol Hoon Park, a développé un système de tissage automatisé qui permet la production en série continue de muscle en tissu, un actionneur musculaire artificiel léger mais puissant.
Ces travaux sont publiés dans la revue IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering .
Conception préliminaire d'un exosquelette d'assistance à l'articulation de l'épaule souple et simple, doté d'un muscle en tissu tissé avec un fil ressort en alliage à mémoire de forme. Crédit : IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering (2025). DOI : 10.1109/tnsre.2025.3613709
Le système novateur utilise un fil en alliage à mémoire de forme (AMF) de 25 μm de diamètre (environ un quart de l'épaisseur d'un cheveu) transformé en fil enroulé, permettant le tissage continu de muscles textiles. Ce tissu, pesant seulement 10 g, peut soulever de 10 à 15 kg, ce qui en fait un actionneur central idéal pour les robots portables de type vêtement .
Le fil SMA en bobine précédemment développé par KIMM utilisait un fil d'âme métallique, ce qui entraînait un faible allongement et rendait le tissage automatique difficile.
Pour surmonter cette limitation, l'équipe de recherche du KIMM a remplacé le noyau métallique par une fibre naturelle, a repensé la structure et le processus de fabrication du muscle textile et a amélioré la conception de la machine à tisser, parvenant ainsi à une production de masse stable et continue.
Chercheur principal, le Dr Cheol Hoon Park (à droite), au Centre de recherche en robotique avancée du KIMM. Crédit : Institut coréen des machines et des matériaux (KIMM)
Les robots portables classiques conçus pour assister plusieurs articulations (coude, épaule, taille, etc.) utilisaient des moteurs ou des actionneurs pneumatiques lourds et bruyants, ce qui les rendait encombrants, coûteux et inconfortables pour une utilisation prolongée . De ce fait, la plupart ne pouvaient offrir qu'un soutien limité à certaines articulations.
L'assistance active pour l'épaule s'avère particulièrement complexe en raison de son amplitude de mouvement importante. À l'inverse, les actionneurs musculaires textiles de KIMM sont légers et flexibles, ce qui leur permet d'épouser naturellement la forme de plusieurs articulations complexes et de les assister activement simultanément.
Grâce à cette technologie, l'équipe de recherche a mis au point le premier robot portable au monde, de type vêtement , pesant moins de 2 kg, qui assiste simultanément le coude, l'épaule et la taille, réduisant ainsi l'effort musculaire de plus de 40 % lors de tâches physiques répétitives.
De plus, l'équipe a créé un robot d'assistance à l'épaule ultra-léger pesant seulement 840 g, que les patients souffrant de faiblesse musculaire peuvent porter et transporter confortablement au quotidien.
Le Dr Cheol Hoon Park, chercheur principal au Centre de recherche en robotique avancée du KIMM, actionne la machine automatisée de tissage de tissus musculaires. Crédit : Institut coréen des machines et des matériaux (KIMM)
Lors d'essais cliniques menés à l'hôpital universitaire national de Séoul (SNUH) sur des patients souffrant de faiblesse musculaire, y compris ceux atteints de dystrophie musculaire de Duchenne , le robot portable d'assistance à l'épaule a amélioré l'amplitude des mouvements de l'épaule de plus de 57 %.
Grâce à sa capacité à produire en continu des muscles textiles uniformes et de haute qualité grâce à un système de tissage automatisé, l'équipe de recherche a jeté les bases de la commercialisation de robots portables de type vêtement.
Cette avancée majeure devrait réduire la pénibilité physique des travailleurs, améliorer la qualité de vie des patients et accélérer la généralisation des robots portables, renforçant ainsi la compétitivité industrielle. Plus précisément, le robot d'assistance à l'épaule, conçu pour faciliter la rééducation et les activités quotidiennes des patients souffrant de faiblesse musculaire, devrait alléger la charge des aidants tout en améliorant l'autonomie, la qualité de vie, l'estime de soi et le bien-être général des patients.
« Notre développement d'une technologie de production de masse en continu pour les muscles textiles — composant clé des robots portables de type vêtement — améliorera considérablement la qualité de vie dans des domaines tels que les soins de santé, la logistique et la construction », a déclaré le Dr Cheol Hoon Park, chercheur principal au Centre de recherche en robotique avancée du KIMM.
« Nous continuerons à nous appuyer sur les vastes technologies de robotique portable de KIMM pour accélérer la commercialisation et devenir le leader du marché mondial de la robotique portable. »
https://techxplore.com/news/2025-10-robots-automatic-fabric-muscle-commercialization.html