Un modèle d'exosquelette passif conçu et évalué avec l'aide de plus de 100 soldats dans trois postes de l'armée de terre a terminé les tests sur le terrain en mai 2022 avec un haut niveau d'approbation. Le dispositif portable est appelé Soldier Assistive Bionic Exosuit for Resupply (SABER). Suite à la réussite des tests sur le terrain, DEVCOM fournira un financement à HeroWear, une entreprise industrielle d'exosquelettes basée à Nashville, et à l'Université Vanderbilt pour revoir la conception et livrer des dizaines d'unités de pré-production à l'armée d'ici la fin de l'année 2022, en préparation d'une production de masse et de tests supplémentaires sur le terrain.

SABER Ne Transforme Pas Les Soldats En Iron Man

Contrairement à de nombreuses tentatives précédentes de création d'exosquelettes militaires, SABER ne transformera pas les gens en super-héros. L'objet à porter ne fera pas rebondir les balles, ne donnera pas la possibilité de voler ou ne permettra pas aux soldats démontés de voyager avec plus d'équipement. Au lieu de cela, SABER est un exosuit portable non alimenté, sans actionneurs ni moteurs. Cet exosquelette (l'exosquelette est une catégorisation de l'exosquelette comme la berline est une sous-catégorie de l'automobile) utilise des éléments élastiques pour décharger une partie des forces du dos et de la colonne vertébrale des soldats. Le SABER est conçu pour aider à soulever des charges et à réduire la tension dorsale pendant les opérations logistiques.

Gardiennage des soldats

Les blessures lombaires entraînent chaque année la perte ou la limitation de plus d'un million de jours de travail pour les soldats, selon le U.S. Army Public Health Center. C'est l'équivalent de plus de 460 back overuse injuries every day, including on weekends (U.S. Army Injury Surveillance 2019 Summary).

Une étude similaire a démontré que parmi 57 facteurs de risque potentiels, le port de charge et le dosage élevé à l'entraînement étaient les deux facteurs de risque les plus importants et les plus liés à une blessure en dehors du combat (lien). Les auteurs concluent que "les blessures musculo-squelettiques sont une cause majeure d'utilisation des soins de santé, ainsi que de service limité et d'invalidité dans l'armée américaine et d'autres forces armées. Elles affectent les membres de l'armée lors de l'entraînement initial, de l'entraînement opérationnel et du déploiement et ont un impact négatif direct sur la préparation générale des troupes".

La solution

Les exosquelettes et les exosuits peuvent être une solution pratique pour réduire les blessures des soldats lors des tâches logistiques. Ils diffèrent de la plupart des équipements qui font leur entrée dans les entrepôts et qui informent l'utilisateur lorsqu'ils se surmènent eux-mêmes. Au lieu de cela, les exosquelettes sont placés entre un ou plusieurs joints du corps humain et créent un pont physique qui peut être utilisé pour donner du pouvoir ou résister aux mouvements de l'utilisateur. Dans le cas du SABER, l'exosuit est conçu pour décharger physiquement une partie de la tension sur les muscles du dos à l'aide de sangles élastiques parallèles au corps. L'exosuit peut être détaché à tout moment par l'utilisateur sans qu'il soit nécessaire de le retirer. SABER effectue un travail physique avec les soldats, minimisant ainsi le risque de blessure au bas du dos pendant l'exécution de leurs tâches.

Une façon d'imaginer les objectifs des exosquelettes est de remonter à l'introduction de la direction assistée. Pendant la Seconde Guerre mondiale, les roues des véhicules logistiques et des camions s'enlisaient régulièrement dans la boue ou les routes boueuses. La direction assistée était une solution pour effectuer des tâches logistiques de manière fiable. Elle n'augmentait pas la quantité de marchandises que les conducteurs étaient censés livrer, ni n'affaiblissait leurs bras en les aidant à tourner le volant. Les mêmes objectifs s'appliquent à tous les dispositifs militaires exosquelettiques.

Impliquer les soldats dans la phase de conception

Les soldats de la 101e division aéroportée de Fort Campbell se sont fortement impliqués avec l'équipe de Vanderbilt dans la conception et les tests de l'exosquelette SABER. En un an, plus de 100 soldats de Fort Campbell, Fort Still et Fort Knox ont participé à la conception et aux tests de l'exosuit. Ce travail fait partie du programme Pathfinder de l'armée. Le programme Pathfinder est une initiative du Congrès visant à faire avancer les objectifs de modernisation du Futures Command de l'armée. Il se concentre sur le soutien de l'innovation des technologies de solder et de recherche. DEVCOM utilise le programme pour connecter les soldats aux réseaux scientifiques et technologiques. Ce projet témoigne de son potentiel de réussite en impliquant les utilisateurs très tôt dans le processus de conception et de test.

"Nous avons passé les quelques premiers mois à interviewer, observer et passer du temps avec des soldats", a déclaré le Dr Karl Zelik, professeur associé d'ingénierie mécanique à l'université Vanderbilt. "Nous n'avons pas essayé de créer Iron Man, un costume complexe, complet, rigide et irréaliste. Au lieu de cela, nous avons commencé par comprendre les besoins des soldats pour développer un outil portable léger, à faible profil, non alimenté, qui aiderait à fournir une assistance très attendue sans ralentir les soldats ou interférer avec d'autres tâches opérationnelles".

Test sur le terrain et étapes suivantes

Plus de 100 soldats ont participé aux tests de l'exosuit. Parmi ceux qui ont participé aux tests sur le terrain, 90% ont déclaré que l'exosuit avait amélioré leur capacité à effectuer leurs tâches et qu'ils porteraient probablement le SABER s'il était disponible. "Au cours de la journée, vous soulevez des poids de 60 livres, surtout après des heures. Cela fait des ravages sur votre corps...", a déclaré le soldat de première classe Dale Paulson, 101st Airborne Division, 3-320th Field Artillery, Cannoneer, 13B. "Porter la combinaison m'a vraiment beaucoup aidé, notamment pour sortir les balles de l'arrière du camion... J'ai eu l'impression que cela me donnait un coup de pouce supplémentaire. Je n'ai pas eu à travailler aussi dur... J'ai l'impression que cela m'a permis de me déplacer plus rapidement".

SABER va passer du programme Pathfinder au Commandement du développement des capacités de combat de l'armée américaine (DEVCOM). DEVCOM fournira un financement à Vanderbilt University et HeroWear pour préparer l'exosuit à la fabrication et à l'utilisation sur le terrain.

"Nous avons été extrêmement fiers d'être reconnus par nos pairs DEVCOM et AFC comme des partenaires de choix dans la compréhension de la technologie et de la manière d'introduire cette capacité qui change la donne pour les soldats", a déclaré Dave Audet, chef de la division systèmes de DEVCOM SC. "Notre programme d'exosquelettes DEVCOM Soldier Center en cours et notre collaboration avec Vanderbilt ont permis d'accélérer la modification de la technologie et de réussir la transition de l'ARL au Soldier Center".

En impliquant les soldats très tôt dans sa conception, le SABER est devenu un produit distinct des exosuits civils déjà proposés par HeroWear. "Chez HeroWear, nous développons une suite de solutions d'assistance qui réduisent la fatigue et le stress physique des travailleurs. L'Apex reste notre combinaison d'assistance dorsale phare pour les travailleurs civils de la logistique et de la fabrication", a déclaré Mark Harris, PDG de HeroWear. "Avec le soutien continu de l'armée, nous sommes ravis d'ajouter cette combinaison SABER à notre gamme de produits. La combinaison SABER répondra aux besoins uniques des soldats de l'armée américaine et s'intégrera à leur équipement. Nous espérons également que certaines des innovations en matière d'exosuit développées pour les soldats finiront par profiter aux travailleurs civils dans les futurs produits HeroWear".

Il s'agit d'une étape importante pour l'ensemble de l'industrie des exosquelettes qui peut conduire à une transformation dans la façon dont la technologie portable pour l'augmentation physique est perçue dans le monde entier.

Source : SABER rapproche l'adoption massive d'exosquelettes militaires de la réalité (ampproject.org) (18.10.2022)