L'EduExo Pro est un kit d'exosquelette avancé qui offre aux universités un moyen accessible et rentable d'intégrer la technologie de l'exosquelette dans l'enseignement supérieur et la recherche.
Le kit EduExo Pro comprend tous les éléments nécessaires à la construction d'un exosquelette de bras couvrant les articulations de l'épaule et du coude. Associant ce matériel à un manuel complet, il relie les concepts théoriques à l'expérience pratique et aide ses utilisateurs à saisir les principes fondamentaux, à acquérir des compétences pratiques et à développer la confiance et l'état d'esprit nécessaires pour mettre au point des solutions concrètes.
Dans le cadre de l'enseignement, il offre une expérience d'apprentissage de l'exosquelette basée sur un projet qui favorise la pensée critique, la créativité et la collaboration entre des étudiants de divers horizons, y compris l'ingénierie, les sciences de la santé et la médecine.
Une ressource pour former
experts en exosquelette
Le manuel
Le manuel EduExo Pro est une ressource complète de plus de 180 pages. Il explore les différents aspects de la technologie des exosquelettes et offre des connaissances et des compétences précieuses.
Organisé en dix chapitres principaux, il couvre un large éventail de sujets essentiels à la compréhension des exosquelettes modernes, notamment l'anatomie humaine, la mécanique, la conception, l'électronique, les logiciels, les systèmes de contrôle, les réalités virtuelles et les jeux vidéo, ainsi que les expériences scientifiques.
Chaque chapitre commence par une introduction au contexte théorique d'un sujet. La plupart des chapitres se poursuivent par une section de didacticiels pratiques qui permet aux lecteurs de combiner la théorie avec la pratique. Ces tutoriels sont structurés de manière à guider les utilisateurs pas à pas dans la construction et la programmation de l'exosquelette EduExo Pro, en approfondissant leur compréhension de la théorie et en développant leurs compétences pratiques.
Dans un contexte éducatif, la structure du manuel permet aux individus ou aux groupes de le parcourir étape par étape ou de le répartir entre les membres du groupe, chaque membre se spécialisant dans un sujet différent.
Chapitre 1
Introduction
Notions de base sur les exosquelettes, leur histoire, leur fonctionnalité et des exemples concrets.
Chapitre 4
Conception mécanique
Esquisse, conception CAD, analyse des contraintes et des déformations, dessins techniques, processus de fabrication et d'assemblage. Concevoir de nouvelles pièces, les imprimer en 3D et modifier l'EduExo Pro..
Chapitre 7+8
Système de contrôle de base et avancé
Introduction aux systèmes de contrôle des exosquelettes, depuis les contrôleurs de position de base jusqu'aux systèmes avancés qui mesurent les signaux biologiques afin d'optimiser le soutien de l'exosquelette.
Chapitre 2
Développement d'un exosquelette
Le processus de développement, la dynamique d'équipe et les différentes technologies utilisées dans la création d'exosquelettes.
Chapitre 5
Électronique
Notions de base sur les microcontrôleurs, les moteurs, les capteurs de force et de position, les IMU, les EMG et les circuits imprimés, y compris des tutoriels sur l'assemblage de l'électronique et la soudure.
Chapitre 9
La VR et les jeux vidéo
Développer un jeu vidéo et intégrer l'exosquelette en tant qu'interface haptique, y compris créer et jouer à un jeu vidéo de type PONG en utilisant votre exosquelette.
Chapitre 3
Anatomie et mécanique
Principes fondamentaux de l'anatomie fonctionnelle et de la mécanique, intégration du corps humain dans les systèmes mécaniques, assemblage initial et utilisation de l'EduExo Pro.
Chapitre 6
Software
Bases de la programmation des microcontrôleurs, développement de divers programmes pour lire les capteurs et contrôler le moteur de l'exosquelette.
Chapitre 10
Expériences scientifiques
Des expériences sont menées pour évaluer les avantages de l'exosquelette sur le corps humain et les résultats sont analysés à l'aide de statistiques.
Exemple de lecture du manuel EduExo Pro
Pour vous aider à évaluer l'EduExo Pro pour votre enseignement ou votre recherche, nous avons publié un échantillon de lecture du manuel, comprenant les avant-propos, la préface, la table des matières, le premier chapitre complet et des extraits des autres chapitres.
Accès à la technologie
avancée de l'exosquelette
Le matériel
L'EduExo Pro est conçu comme une plateforme d'exosquelette polyvalente qui réduit le temps et les ressources dont les éducateurs ont besoin pour préparer des expériences d'apprentissage pratiques basées sur des projets.
Le matériel EduExo Pro a été optimisé pour répondre aux besoins de l'enseignement supérieur et de la recherche. Il est facile à assembler, à utiliser et à entretenir, et le matériel présente de nombreux aspects des exosquelettes professionnels modernes pour permettre à l'utilisateur d'acquérir des compétences très pertinentes et d'accéder à une technologie de pointe.
La boîte contient toutes les pièces nécessaires à la construction d'un exosquelette à bras complet avec une articulation d'épaule à 2 degrés de liberté et une articulation de coude à 1 degré de liberté. Un ressort mécanique dans l'épaule peut soutenir le bras de l'utilisateur contre la gravité, et un moteur dans l'articulation du coude permet un soutien actif et programmable du bras. Différents capteurs permettent de mesurer les mouvements, les forces et même les signaux biologiques humains, qui sont ensuite utilisés pour programmer et tester divers systèmes de contrôle.
Vue d'ensemble des composants et des caractéristiques du matériel
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2 degrés de liberté de l'articulation de l'épaule, le soulèvement de l'épaule étant soutenu contre la gravité par un ressort mécanique dont la précontrainte est facilement réglable, ce qui permet aux étudiants d'expérimenter différents niveaux de soutien.
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1 articulation coudée alimentée par DoF. Le moteur fournit un couple d'environ 5 Nm.
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Capteur de force dans le brassard de l'avant-bras pour mesurer les forces d'interaction homme-exosquelette.
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Capteur d'angle dans l'articulation du coude.
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Un Arduino Nano 33 IoT vous permet de programmer le système de contrôle principal de l'exosquelette, de lire les capteurs et de contrôler le moteur.
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Le capteur IMU (sur carte Arduino) situé dans la partie supérieure du bras permet de détecter les mouvements et d'estimer
la pose statique. -
Capteur électromyographique permettant de mesurer l'activité musculaire et de l'utiliser pour des concepts de contrôle avancés. Le capteur est livré avec 50 électrodes, ce qui permet de faire des expériences approfondies avant de se réapprovisionner.
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Facile à assembler : Avec une expérience préalable de l'assemblage et de la soudure, le premier EduExo Pro prend environ 3 à 4 heures. Si vous en construisez plusieurs, les unités suivantes peuvent être assemblées en 1 à 2 heures.
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Conception robuste et fiable, optimisée pour une utilisation en classe : grâce à un circuit imprimé sur mesure, le risque d'encombrement des câbles et d'erreurs d'assemblage est réduit, ce qui améliore la robustesse globale.
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Accès facile à la batterie : Le remplacement de la batterie est rapide et simple, ce qui permet une utilisation ininterrompue.
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Alimentation externe en option : Disponible pour faciliter la programmation, la préparation, le débogage et les tests.
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Les boutons-poussoirs peuvent être préprogrammés avec différents comportements, ce qui permet de faire rapidement et facilement des démonstrations ou de tester différents programmes.
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Options d'assemblage polyvalentes : Le kit peut être assemblé en tant qu'exosquelette pour le bras gauche ou le bras droit. Si vous possédez deux kits, vous pouvez facilement les combiner pour créer un exosquelette complet pour le haut du corps.
Une plateforme polyvalente d'éducation et de et de recherche
Le EduExo Pro
Le matériel EduExo Pro a été conçu pour être modifiable et extensible, offrant à ses utilisateurs de nombreuses possibilités de l'adapter s'ils le souhaitent à leur classe.
s'ils le souhaitent pour leurs classes et leurs projets.
Plusieurs ports ouverts permettent de connecter des composants supplémentaires, tels que des capteurs, au microcontrôleur. Les brassards et les couvercles sont tous imprimés en 3D et peuvent être échangés avec vos propres dessins pour les personnaliser.
De nouveaux jeux peuvent être développés pour créer des expériences uniques et immersives en utilisant l'exosquelette du bras comme contrôleur et dispositif de retour haptique. S'appuyant sur des logiciels bien connus tels que le microcontrôleur Arduino ou le moteur de jeu Unity 3D, les utilisateurs trouveront une tonne de ressources qui leur permettront d'explorer davantage ces technologies et d'adapter l'EduExo Pro comme ils le souhaitent.
Cela vous permet de personnaliser l'EduExo Pro en fonction de vos besoins ou simplement d'être créatif et d'essayer de nouvelles idées qui vont au-delà du contenu du manuel.
Nous utilisons l'EduExo Pro dans le cours pratique « Contrôle haptique d'un exosquelette de bras » pour les étudiants en génie mécanique. Ce laboratoire est organisé chaque semaine pendant le semestre pour plusieurs groupes d'étudiants, chacun travaillant avec son propre EduExo Pro. L'EduExo Pro constitue une excellente plateforme d'enseignement et nous permet de relier les connaissances théoriques à l'expérience pratique. Les étudiants l'adorent !
Prof. Dr. Robert Riener
Head of the Sensory-Motor Systems Lab ETH Zurich, Professor at ETH Zurich and Balgrist University Hospital, Initiator of the Cybathlon
Je suis en deuxième année de doctorat et je travaille sur le développement et le contrôle d'exosquelettes pour les membres supérieurs afin d'aider les patients atteints de la dystrophie musculaire de Duchenne. L'EduExo Pro d'Auxivo m'a fourni une plateforme simple et facile à installer, me permettant de tester rapidement mes idées initiales. Le cadre de l'appareil est fabriqué avec une grande précision et une grande qualité, offrant une structure robuste pour les essais.
Nada Salman
PhD Candidate in Medical Robotics, UVSQ- Paris Saclay
Comment puis-je en obtenir un ?
Vous pouvez commander le EduExos Pro directement online.
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