Exosquelettes : l’avenir de l’équipement de manutention ?

Un corps parfait ?

Les exosquelettes – structures portables donnant de plus grandes capacités au corps humain – semblent se développer rapidement. Cette sorte de technologie pourrait-elle être la prochaine grande étape de la manutention ?

Robin Meczes mène l’enquête.

On les dirait sorties d’un film de science-fiction – des armatures qui augmentent votre force, votre amplitude de mouvement et votre résistance, tout en vous permettant de vous déplacer normalement. Ce type de technologie a été beaucoup vue au cinéma ces dernières années, que ce soit l’exosquelette porté par Ripley, jouée par Sigourney Weaver dans Aliens, ou l’armure robotisée protégeant Robert Downey Jr dans la série Iron Man.

Aujourd’hui, une telle technologie ne relève plus de la fiction.

Plusieurs exosquelettes ont déjà été conçus. Ils sont composés principalement d’un cadre métallique ou composite, alimenté par batterie, contrôlé par un dispositif électronique qui « lit » les mouvements qu’une personne tente d’exécuter, puis contrôle le cadre pour lui apporter une aide mécanique.

Jusqu’à présent, les principaux marchés cibles ont été militaires et médicaux. Dans le domaine militaire, cette technologie pourrait aider les troupes à transporter des charges plus lourdes, plus longtemps, tout en réduisant leur niveau de fatigue. Dans le domaine médical, ces engins sont déjà utilisés pour aider les personnes blessées ou handicapées à réapprendre à marcher.

C’est une discipline passionnante, qui peut potentiellement faire partie de notre quotidien. Alors, les exosquelettes sont-ils susceptibles de devenir un équipement de manutention de choix pour les applications industrielles dans un avenir proche ?

Une aide précieuse

Une telle technologie pourrait certainement augmenter considérablement les performances pour la manutention de charges assez faibles – une activité qui cause généralement de nombreuses blessures légères, voire graves. En réduisant, ou même en éliminant l’effort physique nécessaire, elle constituerait clairement un grand pas en avant, en protégeant les employés contre les blessures et en les rendant potentiellement plus productifs.

Des exosquelettes légers de ce type existent déjà, notamment le FORTIS, récemment dévoilé par Lockheed Martin. Cet exosquelette sans alimentation a été conçu pour supporter le poids des outils utilisés par les employés pendant leur travail. L’entreprise avance que cette technologie, qui a récemment remporté plusieurs prix de conception, actuellement testée par l’US Navy, peut augmenter la productivité de 2 à 27 fois.

« Les exosquelettes modifient la façon dont nous envisageons l’exécution de certaines tâches, explique Keith Maxwell, directeur des technologies de capture d’exosquelette chez Lockheed Martin, au moment du lancement de FORTIS. En introduisant des exosquelettes dans l’environnement industriel, nous ouvrons un tout nouveau domaine d’utilisation et de nouvelles perspectives pour rendre les employés plus productifs avec moins de fatigue et d’efforts. »

Des charges plus lourdes

Ce qui n’est pas encore clair, à ce stade, c’est de savoir si les exosquelettes pourraient un jour transporter des charges plus lourdes, par exemple une palette d’une tonne. Actuellement, la plupart des systèmes conçus permettent de soulever des charges assez limitées. De plus, ils ont généralement été prévus ay départ pour être légers et portables, on peut donc se demander dans combien de temps et comment leur capacité de levage pourrait vraiment être augmentée.

La technologie utilisée par Lockheed Martin pour FORTIS vient de la société américaine Ekso Bionics. Cette entreprise a conçu son propre exosquelette, commercialisé depuis trois ans, alimenté par la batterie Ekso GT, pour réapprendre aux personnes à marcher. Ekso Bionics estime que la capacité de levage de ces systèmes va bientôt augmenter, sans indiquer dans quelle mesure.

« Actuellement, notre appareil peut supporter le poids d'un humain pesant jusqu'à environ 100 kg en transférant le poids au sol. En appliquant les mêmes principes, on peut envisager de déplacer des charges considérables dans un avenir proche. »

Heidi Darling, porte-parole de l’entreprise, a expliqué à eureka : « Actuellement, notre appareil peut supporter le poids d’un humain pesant jusqu’à environ 100 kg en transférant le poids au sol. En appliquant les mêmes principes, on peut envisager de déplacer des charges considérables dans un avenir proche. »

L’entreprise est persuadée que sa technologie convient à une grande diversité d’applications non médicales, notamment industrielles. Elle ajoute que la technologie actuelle n’est « que le début d’une myriade d’utilisations possibles nécessitant à la fois force et adresse. »

Bien sûr, tout dépendra de la commodité des sources d’énergie utilisées par ces exosquelettes mais, là encore, l’avenir est prometteur, assure Heidi Darling : « Nous sommes sur le point de réduire fortement la taille des batteries tout en obtenant une grande quantité d’énergie, et nous sommes en train de nous tourner vers d’autres sources d’énergie fonctionnelles, telles que le solaire ou l’hydrogène. »

La fin du chariot élévateur électrique ?

Même si les exosquelettes finissent par offrir plus de capacité de charge et assez de puissance pour les changements d’équipe de l’industrie, la grande question, pour les responsables logistiques, reste de savoir s’ils apporteront des avantages supérieurs à ceux des matériels de manutention actuels.

C’est un sujet essentiel car, même si les chariots élévateurs d’aujourd’hui fonctionnent évidemment sur des roues, et non pas sur des jambes mécaniques, ils sont en fait assez similaires aux exosquelettes. En effet, ils ont été créés pour installer les caristes de manière confortable, tout en augmentant considérablement leur force et leur amplitude de mouvement.

En permettant à un cariste seul de soulever des charges allant de 1 à 16 tonnes (certains d’entre eux jusqu’à des hauteurs de 11 mètres), les chariots élévateurs actuels offrent des performances étonnantes, bien au-delà des capacités présentées par les concepts d’exosquelettes les plus ambitieux à ce jour.

« Les chariots élévateurs actuels offrent des performances étonnantes, bien au-delà des capacités présentées par les concepts d'exosquelettes les plus ambitieux à ce jour. »

En outre, ayant été pensés pour l’humain, les chariots proposent des niveaux de confort et de contrôle difficiles à égaler, avec un poste de conduite ergonomique et des commandes qui ne fatiguent pas les caristes, en leur permettant de travailler plusieurs heures d’affilée.

Comme de nombreux exosquelettes, les chariots élévateurs actuels présentent aussi une gestion électronique élaborée. De plus, avec leurs diverses sources d’énergie possibles, la polyvalence de leurs nombreux accessoires et la capacité à travailler dans les environnements les plus hostiles (sales, poussiéreux, mouillés, très froids ou très chauds), il n’est pas étonnant que ces fidèles bêtes de somme soient au centre des activités de manutention depuis plusieurs décennies.

Bien que les exosquelettes aient indéniablement un rôle passionnant à jouer à l’avenir, ils ne sont (du moins pour l’instant) pas près d’égaler la performance, la disponibilité et le rapport qualité/prix d’un chariot élévateur moderne.

La nouvelle technologie semble être une proposition plus réaliste pour les opérations de manutention manuelles (imaginez la productivité décuplée que les exosquelettes pourraient apporter pour entasser les cartons ou charger les véhicules, par exemple). Cependant, même sur ce point, il reste à voir si leurs avantages sont à la portée financière des entreprises. De plus, il faudrait que leur source d’énergie soit facile d’accès et que leur maintenance soit pratique ou acceptable pour les employés qui devront les porter (vous souvenez-vous du tollé déclenché par l’arrivée des terminaux de préparation de commande à porter sur le poignet, qui devaient soi-disant transformer les employés en robots ?).

Pour l’instant, il semble que le rôle central du chariot élévateur dans la logistique moderne ne changera pas avant de nombreuses années. Les exosquelettes n’y seront utilisés que lorsque leur capacité exceptionnelle (celle d’accompagner leur utilisateur n’importe où) sera vraiment étudiée pour.