La population mondiale des personnes âgées est en plein essor. Le nombre de personnes âgées, celles de 60 ans ou plus, devrait plus que doubler d'ici 2050 et augmenter plus rapidement que tous les groupes d'âge plus jeunes dans le monde.

Cette tendance s'accompagne d'une demande croissante d'aidants capables de fournir des soins 24 heures sur 24, non seulement dans les hôpitaux ou les maisons de retraite, mais aussi dans les maisons et appartements privés.

Déjà, Les robots de soins sont programmés pour poser des questions qu'une infirmière poserait et peuvent surveiller les patients pour détecter les chutes. Ces assistants robotiques devraient devenir de plus en plus commercialisables et atteindre 450, 000 d'ici 2045 en raison de la pénurie attendue de soignants aux États-Unis.

"Malheureusement, la structure dure externe des robots soignants actuels les empêche d'une interaction homme-robot en toute sécurité, limiter leur assistance à une simple interaction sociale et non à une interaction physique, " dit Ramsès Martinez, professeur adjoint à la School of Industrial Engineering et à la Weldon School of Biomedical Engineering du Purdue's College of Engineering. "Après tout, laisseriez-vous des bébés ou des personnes âgées souffrant d'un handicap physique ou cognitif entre les mains d'un robot ? »

Les progrès récents de la science des matériaux ont permis la fabrication de robots avec des corps déformables ou la capacité de se remodeler au toucher, mais la conception complexe, fabrication, et le contrôle des robots mous entravent actuellement la commercialisation de cette technologie et son utilisation pour des applications à domicile.

Martinez et d'autres chercheurs de l'Université Purdue ont développé une nouvelle méthode de conception qui est prometteuse pour permettre la conception et la fabrication efficaces de robots souples à l'aide d'une imprimante 3D. La technologie est publiée dans l'édition du 8 avril de Matériaux fonctionnels avancés .

Le processus de conception comporte trois étapes. D'abord, un utilisateur crée un fichier de conception assistée par ordinateur avec la forme du robot. L'utilisateur peint ensuite le fichier CAO pour montrer dans quelles directions les différentes articulations du robot mou se déplaceront. Un algorithme informatique rapide prend quelques secondes pour convertir le modèle CAO en une machine logicielle à architecture 3D (ASM) pouvant être imprimée à l'aide de n'importe quelle imprimante 3D conventionnelle.

Les machines douces architecturées se déplacent comme des humains, sauf qu'au lieu de muscles, ils s'appuient sur des moteurs miniaturisés qui tirent des lignes de nylon attachées aux extrémités de leurs membres. Ils peuvent être comprimés et étirés à plus de 900 % de leur longueur d'origine.

"Les ASM peuvent effectuer des mouvements complexes tels que saisir ou ramper avec facilité, et ce travail constitue une avancée vers le développement de robots souples autonomes et légers, " Martinez a déclaré. "La capacité des ASM à modifier la configuration de leur corps et leur démarche pour s'adapter à une grande variété d'environnements a le potentiel d'améliorer non seulement les soins, mais aussi la robotique d'intervention en cas de catastrophe."

La technologie est brevetée par le Purdue Office of Technology Commercialization. Les chercheurs recherchent des partenaires pour tester et commercialiser leur technologie.

Leur travail s'aligne sur la célébration des sauts de géant de Purdue, reconnaissant les progrès mondiaux de l'université en matière d'intelligence artificielle et de santé dans le cadre du 150e anniversaire de Purdue. Ce sont deux des quatre thèmes du Festival des idées de la célébration d'une année, conçu pour présenter Purdue comme un centre intellectuel résolvant des problèmes du monde réel.