ENGINEERINGNET.BE - Si modèle économique des humanoïdes n’est pas encore clair, l’évolution est spectaculaire. Mais ils ont tous les pieds plats …
Fondée en 2019 en tant que spin-off du groupe de recherche Brubotics de la VUB, Axiles Bionics compte aujourd’hui 24 personnes. Dans quelques semaines, l’entreprise finalisera sa seconde levée de fonds. « Nous recherchions 6 millions d’euros, mais nous en sommes déjà à 7 ou 8 millions », estime Pierre Cherelle. Stefan Yee, président du conseil d’administration et CEO de PE Group, prend la tête en apportant plus de 2 millions d’euros. L’European Innovation Council (EIC) suit avec 2 millions. Déjà en 2023, l’EIC avait octroyé une subvention de 2,5 millions d’euros pour soutenir le développement du pied bionique en vue de sa commercialisation.
Finance & Invest Brussels participe à hauteur d’un peu moins d’un million d’euros. Les actionnaires actuels, l’équipe de management et plusieurs business angels complètent le financement. « Cela tombe à point nommé pour nous développer à l’international », déclare Pierre Cherelle, qui entend bâtir la croissance sur trois piliers. « Les ventes et le marketing, l’élargissement du portefeuille de produits – avec un genou bionique – et l’expansion des opérations et de la capacité de production. »
Clutch
Diplômé en physique, Pierre Cherelle envisageait d’obtenir un diplôme d’ingénieur. Mais c’est par hasard qu’il découvre Brubotics, où il entame un doctorat. « Un raccourci pour moi. » Un professeur avait besoin d’un assistant. « Je me suis lancé. » Pendant six ans, Pierre Cherelle a été assistant à la VUB, où il enseignait la mécanique aux étudiants de première année. Parallèlement, il travaillait au sein d’un groupe de recherche spécialisé dans les technologies d’exosquelettes et de prothèses. Son doctorat portait sur les prothèses de cheville et de pied. « La plupart des prothèses sont rigides et immobiles. Il leur manque une articulation à la cheville. Un problème à résoudre. »
Lorsqu’il termine son doctorat en 2014, Pierre Cherelle suscite l’intérêt de professeurs américains et chinois. « Ils m’ont posé des questions sur ma solution pour récupérer l’énergie générée lors du contact du talon avec le sol, la stocker puis la restituer au moment de la poussée des orteils. » Il fait référence à son système de ‘clutch’. Ce n’est qu’après la défense de son système qu’il envisage la brevetabilité. À la VUB, on lui demande combien cela coûterait et ce qu’il compte en faire. « A l’époque, je n’avais pas du tout l’intention de créer une entreprise. Mais … pourquoi pas ? »
Pendant son post-doctorat, Pierre Cherelle continue de travailler à la spin-off pendant 3 ans et demi, développant des prototypes et les présentant à des investisseurs potentiels. « Ma philosophie était : s’ils y croient, alors moi aussi. Il aura fallu deux ans et demi et une analyse critique du projet par Stefan Yee pour réussir à lever 2,4 millions d’euros en quelques mois auprès de business angels, de la famille, des amis et du management. »
Spin-off de Brubotics
Axiles Bionics a été fondée le 1er février 2019. Les cofondateurs étaient Felipe Gomez (CTO), Claire Cherelle (CRO) et Jacques Langhendries (CFO). Le conseil d’administration était composé d’anciens élèves de la VUB : Bart van Gael (ancien CEO de HENRARD SA), Michel Delloye (ancien CEO de RTL Group, GBL, et un investisseur private equity), Jean-Louis Anspach (CEO Teva Pharma CH & FR), Jacques Langhendries (ancien CEO et fondateur de HiGH5 Recycling), et Stefan Yee (CEO de PE Group) en tant que président.
« Nous avons recruté des talents pour concevoir une prothèse bionique équipée d’une articulation de cheville motorisée et d’un système de commande IA capable d’anticiper les mouvements. » Dans un premier temps, il s’agissait de miniaturiser les prototypes pour rendre la prothèse pied-cheville plus légère et plus facile à utiliser, dotée d’une meilleure autonomie. « Lorsque le pied bionique cesse de fonctionner (batterie déchargée), il doit pouvoir offrir un confort passif au moins équivalent à celui d’une prothèse classique. »
Pendant la pandémie de COVID, plus de 350 personnes ont testé le pied bionique sans batterie d’Axiles. « 85% ont trouvé qu’il offrait une meilleure sensation que leur propre prothèse, avec un confort accru de 22% et une fatigue réduite de 20%. De manière générale, ils ont ressenti une démarche plus naturelle. » Ces résultats ont marqué un tournant pour l’entreprise. « Nous avons pu commercialiser un produit simplifié, qui représentait déjà une avancée significative par rapport aux produits existants, et générer des revenus, tout en continuant à développer des prothèses plus sophistiquées, la ‘Formule 1 des prothèses’. » La start-up a remporté plusieurs prix et levé environ 5 millions d’euros de financement notamment auprès d’Innoviris, de la Fondation Roi Baudouin, du YouthStart Entrepreneurship Fund 2021 (KBF) et de l’European Innovation Council.
La prothèse Lunaris
Fin 2022, Axiles Bionics lançait la prothèse passive Lunaris. « C’est à ce moment-là que le véritable défi est apparu : comment rendre cette prothèse accessible aux patients grâce aux programmes de remboursement? » Axiles Bionics doit en effet se focaliser sur les patients bénéficiant d’un remboursement. Un an plus tard, en février 2024, une avancée majeure est réalisée: « Nous avons pu réduire les coûts et proposer une version éligible à un remboursement. » La Lunaris Essential conserve les fonctions essentielles de la prothèse biomimétique Lunaris IO, tout en respectant les programmes de remboursement en vigueur dans la plupart des pays de l’UE.
Aujourd’hui, la startup travaille sur un troisième modèle : le pied bionique motorisé, qui n’est pas encore commercialisé. « Nous poursuivons nos recherches sur des technologies qui ne sont pas remboursées, tout en proposant des versions qui en bénéficient. » Principalement en Belgique, mais aussi en Espagne, au Portugal, en Allemagne, au Luxembourg, en Norvège, … « Aux Pays-Bas, le niveau de remboursement est si faible qu’il nous est impossible d’y commercialiser nos produits. » Axiles distribue ses produits par l’intermédiaire de prothésistes, qui fabriquent le tube sur mesure, fournissent les composants et assurent l’ajustement final de la prothèse.
Par étapes
« Nous ajoutons progressivement de la valeur. Cette approche par étapes facilite l’adoption du produit. » L’objectif principal reste l’imitation du pied humain. « Nous poussons plus loin le biomimétisme. »
La philosophie de conception vise à simplifier davantage le produit actuel. « Nous devons préserver nos points forts, et au moins égaler les points forts des autres. » La prothèse Lunaris se distingue aujourd’hui. « Nous surpassons les performances standards avec une démarche plus naturelle, une amplitude de mouvement accrue, l’inversion, l’absorption de la torsion, etc., mais nous voulons encore alléger le produit. » Ce n’est pas si facile car nous utilisons déjà des matériaux haut de gamme comme le titane, l’aluminium aéronautique, etc. L’entreprise imprime en 3D un revêtement de pied noir en mousse synthétique. Cette technologie brevetée, nécessitant aucun investissement dans des moules, offre davantage de flexibilité et de fonctionnalités. « Nous ajustons les propriétés mécaniques localement. Le design noir est un choix délibéré pour renforcer notre image : la robotique, la biomécanique humaine, l’IA, … »
Intelligence artificielle
Bien que le Lunaris IO soit un pied mécanique, il contient des composants électroniques qui génèrent des données permettant à l’entreprise d’améliorer le service. « Nous nous concentrons sur les activités les plus importantes de la vie quotidienne. La prothèse bionique doit les gérer correctement, de manière instantanée et même prédictive. Nous avons développé notre propre IA pour automatiser l’annotation des données générées en masse par les accéléromètres, les gyroscopes, les inclinomètres, etc. » L’apprentissage profond est entraîné sur différents types de marche, les pentes, les montées et les descentes d’escaliers, etc.
Le second volet de l’IA, l’apprentissage par renforcement, est en cours d’élaboration. « Nous sommes convaincus que chaque personne marche différemment. Nous voulons nous assurer que le système s’adapte à chaque individu. » Pierre Cherelle envisage une infrastructure cloud complète autour du Lunaris IO qui rendra possible l’apprentissage par renforcement non supervisé. Les données enregistrées peuvent être téléchargées sur le cloud le soir. Le matin, de nouveaux paramètres peuvent être transférés vers la prothèse. En journée, l’utilisateur peut donner son avis (pouce vers le haut/le bas) et répéter le processus jusqu’à obtenir un réglage optimal. L’utilisateur est ainsi autonome, et n’a plus besoin de prothésiste après la pose …
« Un jour, nous serons en mesure de fournir des réponses concrètes sur l’optimisation des prothèses. Nous commençons à mettre en place l’écosystème et nous espérons pouvoir contribuer à la recherche fondamentale dans l’avenir. Aujourd’hui, le Lunaris IO est le seul ‘pied’ au monde doté d’une électronique intégrée pour l’enregistrement de données. « Notre pied bionique avec moteur intégré est encore en phase de R&D. Il sera disponible d’ici quelques années. »
Une personne sur mille vit avec une amputation
Dans les pays développés, une personne sur mille vit avec une amputation, principalement des membres inférieurs. Environ 70% des amputations (maladies cardiovasculaires, diabète, etc.), concernent des personnes dont l’espérance de vie est inférieure à 4 ans. « Ces personnes sont plus susceptibles de se retrouver en fauteuil roulant. Ce n’est pas notre marché cible. Nous cherchons avant tout à améliorer la qualité de vie des 30% restants, dont l’amputation est due à des infections, des malformations congénitales, des cancers (des os) ou des accidents. »
