La Majeure biomécanique et robotique médicale
Analyser un mouvement pour en comprendre la mécanique. Imaginer des robots capables de redonner de l’autonomie. Concevoir des prothèses, des orthèses ou des exosquelettes qui changent un quotidien.
Avec la Majeure Biomécanique et robotique médicale de l’ESME, vous explorez la frontière entre l’ingénierie et la médecine. Cette spécialisation vous place au cœur de la biomécanique et des innovations qui transforment la vie des patients : dispositifs d’aide, systèmes intelligents, technologies médicales de pointe… Des prothèses bioniques aux robots d’assistance, vous devenez acteur des solutions qui améliorent la qualité de vie.
Une formation pour mêler sciences, technologie et santé
Faire le choix de la Majeure Biomécanique et robotique médicale, c’est donner une nouvelle dimension à vos études d’ingénieur. C’est assembler deux mondes qui, sur le papier, n’ont rien à voir, mais qui, en pratique, se complètent et s’enrichissent mutuellement.
Côté face, le hardware : mécanique et robotique. Côté pile, les sciences médicales : biomécanique et anatomie. Deux faces d’une même pièce pour transformer la technologie en dispositifs médicaux utiles. Une dynamique renforcée par le partenariat avec SupBiotech, école d’ingénieurs référente dans le domaine des biotechnologies.
Ainsi, les étudiants ont toutes les cartes en main pour découvrir comment, à partir d’un besoin, structurer une réponse technique pertinente et la mener jusqu’à une solution pouvant être mise en œuvre sur le marché. En bref, pour relier l’idée à l’usage, le laboratoire au terrain, avec l’impact patient comme boussole.
Les plus de la formation
- Parcours construit avec SupBiotech, l’école des biotechnologies
- Partenaires académiques et professionnels impliqués dans la formation
- Double compétence recherchée sur le marché
- Formation pluridisciplinaire et tournée vers la pratique
Les compétences développées à l’ESME
La théorie abstraite toute la journée, assis sur une chaise d’amphithéâtre, très peu au sein de l’ESME.
Lors de leur formation, les étudiants apprennent en classe… pour mieux mettre en application leurs connaissances lors de projets concrets, souvent menés en étroite collaboration avec les acteurs du domaine de la biomécanique (établissements de santé, laboratoires de recherches, entreprises spécialisées…).
Les principaux enseignements
Au cours de leur cursus, nos étudiants suivent de nombreux modules d’expertise :
- Robotique médicale ;
- Biomécanique ;
- Anatomie ;
- Ergonomie ;
- Conception Assistée par Ordinateur (CAO) mécanique ;
- Analyse et compréhension des biosignaux ;
- Brain Computer Interface ;
- Machine learning.
Les savoir-faire acquis
Au fil de ces deux années de formation, les futurs ingénieurs de l’ESME ne se contentent pas d’acquérir des connaissances : ils développent des réflexes professionnels, des savoir-faire directement transférables en entreprise, pour aborder sereinement le début de leur carrière.
- Conception de systèmes mécatroniques à des fins médicales (orthèses, prothèses, exosquelettes…).
- Analyse des principes d’ingénierie faisant fonctionner les systèmes biologiques.
- Élaboration de systèmes reproduisant des fonctions biologiques.
Nos étudiants ont de la ressource : les projets d’études
À l’ESME, la biomécanique et la robotique médicale se vivent à travers des projets concrets. Au cours de leurs études, les étudiants imaginent, testent et développent des dispositifs capables de répondre à de vrais besoins médicaux.
Voici quatre projets étudiants emblématiques :
Sleepwell, le dispositif pour se réconcilier avec Morphée
Passer une bonne nuit de sommeil. Sans ronflements, sans se réveiller le souffle coupé, sans être épuisé le lendemain… et sans pompes et masques lourds et inconfortables. C’est le rêve de près de 2,7 millions de personnes qui souffrent d’apnée du sommeil.
Un rêve partagé par Dounia Mechitoua, Maud Busserolles et Romain Broet dans le cadre de la Majeure biomécanique et robotique médicale de l’ESME. Leur idée ? Sleepweel, un bracelet connecté qui détecte les apnées et un coussin intelligent capable de réorienter la tête grâce à des modules gonflables. Piloté par un contrôleur Arduino et des capteurs précis, le dispositif ajuste la position de manière discrète via une pompe électrique intégrée et une batterie Li-ion.
Le plus beau ? Ça fonctionne ! Les premiers tests montrent une respiration facilitée, une baisse notable des scores IAH et, surtout, des nuits enfin réparatrices, sans contrainte ni inconfort.
E-Pansement : quand l’électrostimulation accélère la cicatrisation
Plaies chroniques, pansements changés plusieurs fois par jour, déplacements à l’hôpital contraignants… Pour de nombreux patients âgés, la cicatrisation reste un véritable défi.
C’est pour alléger ce parcours de soins que Juliette Mallet-Guy, Ylona Sainte-Rose, Daphné Garde et Jérémy Valensi (étudiants à l’ESME et à SupBiotech) ont imaginé E-Pansement. Leur idée : transformer un pansement en dispositif médical intelligent, capable de stimuler la cicatrisation directement à domicile.
Le principe repose sur une combinaison de techniques : désinfection, application d’hydrogène, ajout d’une pommade enzymatique enrichie en alginate de sodium, puis pose d’un pansement muni d’électrodes. Ces dernières envoient de légères stimulations électriques qui réactivent le processus de cicatrisation.
Résultat ? Moins de passages contraignants à l’hôpital, une cicatrisation relancée même chez les patients fragiles et surtout la promesse d’un suivi plus simple et plus confortable au quotidien.
Le gant traducteur : donner une voix à la langue des signes
Pratiquée par seulement 1 % de la population française, la langue des signes reste trop peu connue, alors même que le pays compte plus de 300 000 personnes sourdes ou malentendantes. Un constat qui se répète dans le monde entier, avec une difficulté supplémentaire : loin d’être universelle, la langue des signes varie selon les pays, les régions et les communautés.
C’est pour répondre à ce défi que Clara Bouttier, Louise Criaud, Victor Fattori et Thomas Marques (ESME promo 2023) ont conçu Le gant traducteur. Leur dispositif associe capteurs de flexion pour suivre les mouvements des doigts, Raspberry (mini-ordinateur équipé d’interfaces comme le Wi-Fi et le Bluetooth), connecteurs et enceinte.
Le tout est relié à un modèle de machine learning qu’ils ont nourri de données, pour retranscrire la langue des signes… à haute voix. Une innovation qui ouvre la voie à une communication plus simple et plus inclusive.
Drinky, l’autonomie retrouvée gorgée après gorgée
Tenir un verre peut sembler anodin… mais pour les personnes atteintes de la maladie de Parkinson ou de tremblements essentiels, ce geste simple du quotidien devient un véritable défi.
C’est à ce problème que Evan Goasdoué, Quentin Hallouin et Clothilde Lapeyre (ESME promo 2022) ont choisi de s’attaquer avec Drinky. Grâce à des capteurs et à des moteurs correcteurs, le dispositif stabilise automatiquement le verre en compensant en temps réel les mouvements involontaires. Résultat : le verre reste stable malgré les tremblements, permettant aux patients de boire plus sereinement.
Réalisé en projet de fin d’études de 5ᵉ année au sein de la Majeure biomécanique et robotique médicale, Drinky a été récompensé aux Master Projects 2022 dans la catégorie « Systèmes et Commandes ». Plus qu’un prototype technique, il illustre la volonté de ses concepteurs de rendre aux patients un geste simple, mais essentiel : boire en toute autonomie, sans perdre en dignité.
Les métiers et débouchés
Leur diplôme d’ingénieur en poche, nos alumni peuvent prétendre à de nombreuses offres d’emploi, dans le secteur privé comme public.
L’ESME forme ainsi aux métiers suivants :
- Ingénieur roboticien
- Ingénieur R&D
- Ingénieur électronique
- Ingénieur en biomécanique
- Ingénieur biomédical
- Chef de projet clinique
Nos partenaires
Comprendre la biomécanique et la robotique médicale en 5 questions
Derrière ces termes un peu techniques se cache une réalité passionnante : utiliser l’ingénierie pour améliorer la santé.
De la conception d’exosquelettes à la mise au point de prothèses bioniques, la biomécanique et la robotique médicale transforment la vie des patients. Alors, en quoi consiste ce domaine ? Quelles compétences demande-t-il ? Et quel avenir offre-t-il aux ingénieurs ?
Définition et explications : la biomécanique, c’est quoi ? Et qu’est-ce qu’un ingénieur biomécanique ?
La biomécanique, c’est l’étude du corps humain comme une « machine vivante ». On analyse ses mouvements, ses forces, ses contraintes pour comprendre comment il fonctionne et, surtout, comment l’accompagner quand il ne fonctionne plus correctement.
C’est là que l’ingénieur entre en jeu. En traduisant les lois de la mécanique au service du corps humain, on peut concevoir des outils, des dispositifs et des systèmes qui compensent, corrigent ou amplifient ses capacités. C’est le cas, par exemple, des prothèses de main commandées par les signaux musculaires, des exosquelettes pour aider à la rééducation ou encore des logiciels capables de simuler le comportement d’un os ou d’un muscle pour anticiper les meilleures options chirurgicales.
Quelles sont les qualités pour devenir ingénieur biomécanique ?
Il faut aimer la mécanique, la robotique et les sciences du vivant, mais aussi savoir travailler en équipe, avec des médecins, des chercheurs et des ingénieurs. L’écoute, la créativité et la rigueur sont essentielles pour concevoir des solutions fiables et utiles. Les compétences en modélisation, électronique et traitement de données, elles, font la différence.
Enfin, il faut de la patience : développer un dispositif médical demande du temps et de nombreux tests.
R&D, prothèses, tests… À quoi ressemble le quotidien des ingénieurs en biomécanique et robotique médicale ?
C’est un équilibre entre conception et terrain. D’un côté, ils modélisent et développent des prototypes, testant leur fiabilité et s’assurant qu’ils respectent les normes médicales. De l’autre, ils travaillent en lien étroit avec de nombreuses professions, parfois même des patients pour ajuster leurs solutions à leurs besoins réels.
Quel est l’avenir de la biomécanique et de la robotique médicale ?
L’avenir s’annonce prometteur ! Des hôpitaux plus connectés, des prothèses plus intelligentes, des robots chirurgicaux toujours plus précis… Quant à l’intelligence artificielle, elle devrait accélérer cette évolution en rendant les dispositifs capables de s’adapter : un exosquelette apprendrait les habitudes d’un patient, une prothèse ajusterait ses mouvements en temps réel… Le terrain de jeu est infini, les défis nombreux et c’est cela qui fait toute la beauté de ce secteur.
Quels sont les défis à relever dans ce domaine ?
Le premier défi est l’accessibilité : faire en sorte que ces innovations ne restent pas réservées à quelques-uns, mais bénéficient au plus grand nombre. Il y a aussi la question de la sécurité et de l’éthique, car un dispositif médical doit être fiable à 100 % et respecter l’intimité des patients. Enfin, il faut répondre au défi de la collaboration interdisciplinaire : réussir à faire dialoguer ingénieurs, médecins et chercheurs pour transformer les idées en solutions concrètes.
C’est justement ce qui rend ce domaine passionnant : il reste tant à inventer et à améliorer. Rejoindre la Majeure biomécanique et robotique médicale de l’ESME, c’est prendre part à une aventure où chaque projet peut changer des vies !
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