Des robots au service des malades et des élèves

Hôpitaux, maisons de retraites, écoles : les robots sociaux commencent à pénétrer dans diverses institutions pour assister les soignants et les enseignants.

Publication 30 oct. 2020 à 17:13 CET, Mise à jour 5 nov. 2020 à 06:29 CET
Outre la santé, l’éducation est l’autre grand champ d’expérimentation de la robotique sociale. Le projet ANIMATAS ...

Outre la santé, l’éducation est l’autre grand champ d’expérimentation de la robotique sociale. Le projet ANIMATAS teste le rôle des robots comme Nao en matière de soutien scolaire dans des écoles primaires en France, en Suisse, en Suède et au Portugal. Le projet ANIMATAS a reçu un financement du programme de recherche et d'innovation « Horizon 2020 » de l'Union Européenne (dans le cadre de la convention de subvention n° 765955).

Photographie de Animatas

Les robots ont déjà fait leur entrée dans notre quotidien. Ils indiquent ainsi leur chemin aux voyageurs dans les aéroports ou accueillent les clients de centres commerciaux, et, en cette période de pandémie, ils arpentent même des magasins pour distribuer du gel hydro-alcoolique. Mais au-delà de ces services minimums encore anecdotiques, certaines interactions hommes/machines touchent aujourd’hui des domaines plus personnels de la vie. Les robots sociaux commencent ainsi à jouer un rôle thérapeutique mais aussi pédagogique.

Dans le domaine de la santé, leur introduction dans les services gériatriques des hôpitaux et dans les maisons de retraite remonte à une vingtaine d’année aux États-Unis, au Japon, en Australie, en Nouvelle-Zélande et en Europe. Sur le Vieux Continent, des pays comme le Danemark, l’Allemagne et l’Italie ont ouvert la voie, avant que la France ne leur emboîte un peu plus tardivement le pas, il y a une dizaine d’années. Au départ, ces robots ont pris des formes animalières, principalement avec Aibo et Paro, respectivement un petit chien et un phoque au pelage douillet, capables de bouger et d’émettre des petits bruits. Ils visaient à calmer l’anxiété de personnes à un stade avancé de la maladie d’Alzheimer ou de pathologies similaires.

« Les robots sont arrivés comme un complément aux soins et aux médicaments, qui ont souvent des effets secondaires, explique Anne-Sophie Rigaud, professeur de médecine gériatrique à l’université Paris-Descartes et responsable du pôle de gérontologie à l’hôpital Broca, à Paris, l’un des établissements pionniers de leur usage en France. Ils font partie d’un ensemble d’outils comme les thérapies par les animaux ou les séances de relaxation, qui visent à faire baisser l’anxiété et à améliorer le moral de personnes perdues du fait du chaos intellectuel lié à la maladie. Paro joue aussi un rôle distracteur lors de soins douloureux, comme une prise de sang. En sa présence, le patient perçoit la douleur avec une intensité moindre, ce qui facilite le travail des soignants. »

Le robot Paro, en forme de phoque, vise à calmer l’anxiété de personnes à un stade avancé de la maladie d’Alzheimer ou de pathologies similaires.

Photographie de Yves Gellie / Année du Robot 02

Après ses premiers modèles, le casting a gagné en complexité avec le développement de « robots majordomes », des plateformes mobiles aux formes humanoïdes comme Nao, Pepper ou Kompaï. Avec toute une variété de services proposés : indiquer la météo du jour, conduire un patient à sa séance de rééducation, faire des visioconférences… Ils jouent aussi les assistants du personnel soignant lors d’exercices de stimulation physique et cognitive. « Leur présence motive davantage les patients à faire les exercices des psychomotriciens. Ils ne se sentent pas jugés par les robots, ce qui les amène à être plus engagés dans la rééducation, souligne Anne-Sophie Rigaud. Les robots sont aussi utilisés par des animateurs dans des ateliers poésie ou musique. On va faire en sorte qu’ils se débrouillent moins bien que les patients, en leur faisant faire des fausses notes par exemple. Ils vont aussi complimenter les personnes âgées sur la façon dont elles chantent pour les mettre en valeur, les encourager et favoriser leur participation. »

S’ils sont plus évolués que des machines comme Paro, ces robots restent cependant des plus rudimentaires, et ne peuvent interagir de façon autonome avec le patient, insiste la spécialiste. « Les tâches qu’ils accomplissent restent très modestes, et les questions auxquelles ils peuvent répondre très limitées. Quand on les utilise, il y a un soignant derrière un ordinateur qui va faire parler le robot pour permettre une conversation avec le patient. Ce dernier le voit bien, mais entendre le robot prononcer les phrases est suffisamment ludique et plaisant pour qu’il adhère à l’interaction. »

Le robot Paro et capable de bouger et d’émettre des petits bruits. Il vise à faire baisser l’anxiété et à améliorer le moral de personnes, ainsi qu’à jouer un rôle distracteur lors de soins douloureux.

Photographie de Camille & Charlotte

A l’hôpital Broca, Nao est utilisé régulièrement lors de séances de rééducation ou d’animation. Paro était quant à lui employé quotidiennement avec les patients avant la pandémie de Covid-19, mais la difficulté à le nettoyer a pour l’heure suspendu son usage. À l’échelle de la France, environ 1000 Robots – des Paro surtout et une minorité de Nao – sont employés, principalement dans les Ehpad. Environ 20% des patients refusent toutefois d’utiliser le dispositif, le jugeant infantilisant ou stigmatisant. Le coût est un autre frein, un Paro représentant un investissement de 5000 euros, et un Nao, de 12000 euros.

Le turnover du personnel soignant constitue aussi un obstacle supplémentaire à leur usage régulier, en particulier pour Nao, qui demande une formation des utilisateurs. Les études françaises et étrangères s’accordent toutefois sur l’intérêt de cette contribution robotique, parfois prolongée au-delà de l’enceinte des établissements. « A Broca, nous avons des familles qui viennent en consultation avec des aidants, souvent des épouses, qui ont acheté des petits robots vendus dans le commerce pour les enfants. Elles les ont donnés à leurs proches avec des résultats très positifs pour les occuper et calmer leur anxiété », note Anne-Sophie Rigaud.

Dans le cadre du projet du photographe Yves Gellie, des personnes âgées ont été invités à imaginer comment elles interagiraient avec un robot. Cette dame, résidente de la Maison Ferrari (maison de retraite à Clamart, France),  a déclaré qu'elle aimerait qu'un robot lui apprenne le basket. Fabriqué par la société SoftBank Robotics, basée à Tokyo, ce robot n'est pas programmé pour cela. Cependant, son logiciel, conçu par ZoraBots en Belgique, peut aider les gens à accomplir toute une série de tâches, y compris des exercices.

Photographie de Yves Gellie

Outre la santé, l’éducation est l’autre grand champ d’expérimentation de la robotique sociale. Lancé en 2018 pour une durée de quatre ans, le projet européen ANIMATAS étudie l’emploi de robots en matière de soutien scolaire dans des écoles primaires en France, en Suisse, en Suède et au Portugal. Avec une philosophie assez proche de celle qui préside à leur usage avec les personnes âgées : loin du fantasme de toute-puissance de la machine, le robot se met à hauteur d’enfant. Il est même présenté comme passablement ignorant aux élèves, de façon à favoriser leur confiance en eux.

« On n’introduit pas le robot comme un agent qui sait et l’enfant comme celui qui ne sait pas. On inverse le paradigme : ce n’est pas le robot qui enseigne à l’enfant, c’est l’enfant qui va transmettre ses connaissances au robot et prendre conscience de ses propres performances à travers celles de la machine », souligne Mohamed Chetouani, chercheur à l’Institut des Systèmes Intelligents et de Robotique de Sorbonne Université, qui coordonne le projet. Une pédagogie inversée, dont les travaux récents en neurosciences ont montré les bénéfices. « Il ne s’agit pas du tout de remplacer l’enseignant, poursuit le scientifique, mais d’identifier des tâches pour lesquelles l’interaction avec un robot va être pertinente et présenter une plus-value. »

Les expérimentations en cours reposent sur des robots Nao, Pepper et Cozmo, ainsi que sur des agents virtuels (des petits personnages sur ordinateur). Elles tournent autour de diverses activités. Parmi elles, des exercices d’écriture, où le robot et l’enfant vont être munis chacun d’une tablette, le second contrôlant le travail de la machine et faisant un compte-rendu à l’instituteur. Ou encore des problèmes de mathématiques, que le robot doit résoudre sous le contrôle de l’enfant, comme identifier des quadrilatères parmi plusieurs figures. « Le robot est programmé pour faire des erreurs et voir si les enfants les détectent.

Cela va les forcer à être vigilants, explique Mohamed Chetouani. Il influe aussi sur leur motivation. Ils sont moins passifs. Les professeurs s’en sont notamment rendus compte avec l’exercice des quadrilatères. Les élèves allaient chercher des règles et des équerres sans qu’on leur ait rien demandé pour effectuer des mesures et trouver des solutions. » À son terme, le projet ANIMATAS devrait permettre de fournir des recommandations aux ministères de l’éducation des divers pays impliqués quant aux usages possibles des robots dans les classes, mais également fournir de nouvelles pistes pour la mise au point de robots pédagogiques aux start-up spécialisées en robotique.

Les robots « majordomes » aux formes humanoïdes tels Nao sont parfois utilisés comme assistants du personnel soignant lors d’exercices de stimulation physique et cognitive.

Photographie de Camille & Charlotte

Le chemin sera toutefois long. Comme pour celles utilisées dans les maisons de retraite, les machines testées dans les classes représentent des coûts importants et exigent une lourde maintenance, avec la présence d’ingénieurs pour contrôler les échanges. Si les interactions entre les hommes et l’IA en sont encore à leurs balbutiements, la pandémie actuelle pourrait toutefois jouer un rôle d’accélérateur, en particulier en favorisant l’acceptation des robots.

Anne-Sophie Rigaud a pu constater cet infléchissement lors de tests sur des robots destinés à un usage à domicile, avec des seniors en bonne santé. « Lors des premières expériences, ils étaient heureux de venir interagir avec eux en laboratoire et de participer à un programme d’innovation, mais ils ne voulaient pas des robots chez eux, car ils voyaient leur présence comme signifiant qu’ils ne pouvaient plus s’occuper d’eux-mêmes, se souvient-elle. Mais cet état d’esprit semble avoir changé. La pandémie a modifié les rapports de chacun d’entre nous à la technologie, et en particulier ceux des personnes âgées. Nous sommes en train de lancer un nouveau programme de recherche sur les robots à domicile avec Cutii et beaucoup plus de gens sont intéressés. »

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