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Interface cerveau-machine : Des robots contrôlés par l’esprit

Des chercheurs de l’université de technologie de Sydney (UTS) ont mis au point une technologie de biocapteurs qui permettra aux personnes de faire fonctionner des appareils tels que des robots et des machines uniquement par la pensée.

L’interface cerveau-machine de pointe a été développée par les professeurs Chin-Teng Lin et Francesca Iacopi, de la faculté d’ingénierie et d’informatique de l’UTS, en collaboration avec l’armée australienne et le centre d’innovation de la défense.

Outre les applications de défense, la technologie présente un potentiel important dans des domaines tels que la fabrication de pointe, l’aérospatiale et les soins de santé, par exemple en permettant aux personnes handicapées de contrôler un fauteuil roulant ou d’utiliser des prothèses.

systèmes d'interface cerveau-machine.

Commanding a quadruped robot using the BMI system based on the HPEG sensors.

« La technologie mains libres et sans voix fonctionne en dehors des laboratoires, à tout moment et en tout lieu. Elle rend superflues les interfaces telles que les consoles, les claviers, les écrans tactiles et la reconnaissance du geste de la main », a déclaré le professeur Iacopi.

« En utilisant un matériau de pointe, le graphène, combiné au silicium, nous avons pu surmonter les problèmes de corrosion, de durabilité et de résistance au contact avec la peau pour mettre au point des capteurs secs portables », a-t-elle déclaré.

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Une nouvelle étude décrivant cette technologie vient d’être publiée dans ACS Applied Nano Materials. Elle montre que les capteurs en graphène mis au point à l’UTS sont très conducteurs, faciles à utiliser et robustes.

Les capteurs à motif hexagonal sont placés à l’arrière du cuir chevelu pour détecter les ondes cérébrales du cortex visuel. Les capteurs résistent aux conditions difficiles et peuvent donc être utilisés dans des environnements extrêmes.

L’utilisateur porte une lentille de réalité augmentée montée sur la tête qui affiche des carrés blancs clignotants. En se concentrant sur un carré particulier, les ondes cérébrales de l’opérateur sont captées par le biocapteur, et un décodeur traduit le signal en commandes.

L’armée australienne a récemment fait la démonstration de cette technologie : des soldats ont commandé un robot quadrupède de Ghost Robotics à l’aide de l’interface cerveau-machine. Le dispositif a permis de commander le chien robotique en mains libres avec une précision de 94 %.

« Notre technologie peut émettre au moins neuf commandes en deux secondes. Cela signifie que nous avons neuf types de commandes différentes et que l’opérateur peut en sélectionner une parmi ces neuf dans ce laps de temps », a déclaré le professeur Lin.

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« Nous avons également étudié comment minimiser les bruits du corps et de l’environnement afin d’obtenir un signal plus clair du cerveau de l’opérateur », a-t-il ajouté.

Les chercheurs pensent que cette technologie intéressera la communauté scientifique, l’industrie et les pouvoirs publics, et espèrent continuer à faire progresser les systèmes d’interface cerveau-machine.


Shaikh Nayeem Faisal et al, Noninvasive Sensors for Brain–Machine Interfaces Based on Micropatterned Epitaxial Graphene, ACS Applied Nano Materials (2023). DOI: 10.1021/acsanm.2c05546

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