La population mondiale est vieillissante avec plus d’une personne sur six qui aura plus de 60 ans ou plus en 2023 (le double estimé en 2050[1]). Ceci est plutôt une bonne nouvelle tant que nous vieillissons en bonne santé. Il faut savoir que la vieillesse entraine une atrophie musculaire au niveau de la mâchoire pouvant entrainer à termes la mort [1].  Ces problèmes au niveau de la mâchoire, pouvant aussi provenir d’accidents de la vie, d’opération, ou de maladie (Thimus[2], Charcot, Troubles musculosquelettiques), impactent notre alimentation et notre communication.
 
En lien avec cette problématique sociétale, des robots parallèles[3] ou exosquelettes ont été créés avec pour objectif de faire de la mesure, de l’assistance quotidienne et/ou de la réhabilitation [3]. Relativement peu de structures existent due à la complexité du mouvement de la mâchoire humaine qui couple glissement et rotation. Les appareils imposants sont rarement ramenables par l’utilisateur chez lui ce qui peut réduire l’efficacité d’une réhabilitation [4]. De plus, des structures pas suffisamment flexibles peuvent provoquer des problèmes de sécurité ou des sensations d’inconfort [5]. Des appareils déformables ont fait leur apparition de manière à être plus compactes et facilement adaptables à la morphologie de chacun [3]. Des mécanismes pneumatiques ont pu montrer des résultats intéressants, mais ils restent limités en termes encombrement et de facilité d’utilisation (pompe, compresseur, etc.). Les exosquelettes à base d’alliage à mémoire de forme semblent très intéressants vis-à-vis de leur masse réduite, de leur compacité, de leurs performances et du confort qu’ils peuvent apportés. L’état de l’art a montré la faisabilité et l’attrait de ce type de structure mais reste très limité.           

Dans notre projet JAW-EX, nous voulons développer un nouvel exosquelette de la mâchoire basé sur un actionnement par alliage à mémoires de formes (Nitinol). La conception utilisera des algorithmes d’optimisations topologiques déjà existants, des structures déformables et la connaissance de l’équipe dans l’utilisation de ce type de structures active. L’étude réalisée lors de ce stage devra faire au moins aussi bien que la littérature [7] et arriver à la fabrication d’un prototype d’une TRL d’environ 3. Le stagiaire se basera sur une bibliographie faite en amont sur la conception de structure actionnée par Nitinol et sur les conceptions existantes d’exosquelettes de mâchoire. Une analyse des mouvements de l’exosquelette et de la mâchoire (sans développement sur le modèle biomécanique) devra être traitée de manière à étudier précisément leur complémentarité et l’aide soit apportée au bon moment. Aucune étude sur des utilisateurs sains autre que le stagiaire, son superviseur et d’autres membres du laboratoire ne sera envisagé. Lorsque des tests sur Humain seront réalisés, un document sur l’utilisation des données sera rédigé de manière à respecter la règlementation en vigueur.              
[1]   https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ageing-and-health
[2] https://www.atosmedical.fr/produits/therabite-jaw-motion-rehabilitation-system
[3] http://www.takanishi.mech.waseda.ac.jp/top/research/jaws/index.htm.