Le post doc s'inscrit dans le cadre du projet REINVENT (REINVENting prosThetics) du PEPR O2R (Robotique Organique), qui rassemble une équipe interdisciplinaire de 9 partenaires de recherche dont le CEA.

Malgré les avancées technologiques récentes, le taux d'abandon de prothèses du membre supérieur demeure élevé. L'objectif du projet REINVENT est de développer un concept innovant de prothèse qui ait un comportement plus proche de celui d'un membre naturel.
L'un des thèmes de recherche est donc de concevoir une mécatronique légère et compliante, couplée à des approches de commande intuitives permettant de reproduire le mouvement humain ainsi qu'à des retours sensoriels extéroceptifs et proprioceptifs.

La prothèse doit être modulaire : structure coude + poignet (3 actionneurs) ou poignet uniquement (2 actionneurs) permettant de répondre aux besoins de différents utilisateurs ayant subi une amputation transhumérale ou transradiale, avec différentes longueurs de membre résiduel.

La brique technologique CEA d’actionnement par vérins à câbles parait particulièrement pertinente pour la prothèse de membre supérieur et est totalement novatrice par rapport aux actionneurs habituellement utilisés. En effet, cet actionneur permet une tolérance naturelle aux chocs (contrairement aux solutions classiques par engrenages), une très bonne réversibilité, une bonne dynamique, un contrôle fin des efforts et une disposition naturellement longitudinale au membre. Un déport de l’actionnement serait de plus envisageable, pour diminuer l’inertie de la prothèse mais devra être contrebalancé avec une perte de modularité. Un travail avec le Bureau d’Etudes mécanique du laboratoire permettra d’intégrer ces actionneurs dans la prothèse.

Le travail de recherche se concentrera donc sur la structure et les matériaux composant l’avant-bras, afin de proposer des segments discrets et légers. On pourrait également ajouter un module d’embrayage / blocage d’axe, afin d’irréversibiliser une articulation et de maintenir une pose articulaire contre la gravité sans consommation d’énergie pour le moteur et sans activation musculaire pour l’utilisateur.

Des échanges réguliers seront nécessaires avec les équipes du LS2N (conception du préhenseur), de l’ISIR (contrôle embarqué) et de l’IRR (emboiture instrumentée).

Déroulement envisagé :

• Revue de littérature
• Définition des spécifications de la prothèse (couples, débattements, vitesses…) en collaboration avec des usagers-experts
• Prise en main des technologies d’actionnement du laboratoire
• Travail de recherche sur l’intérêt de nouvelles structures et matériaux
• Définition de l’architecture mécanique et matériaux de la prothèse / Avant-projet sommaire
• Soutien au BE mécanique dans la conception et la fabrication d’un prototype de prothèse

Compétences recherchées :

• Conception mécanique
• Optimisation topologique
• Matériaux / fabrication additive / composites
• Dimensionnement (structure et actionnement)
• Expérience en CAO (sous Solidworks si possible)

Le poste sera basé sur le site CEA de Grenoble (17 Av. des Martyrs, 38000 Grenoble).

La majorité des équipes du laboratoire étant situés sur le site de Saclay (2 Bd Thomas Gobert, 91120 Palaiseau), des déplacements réguliers seront à prévoir.