Brevet FR2602147A1 — publié le 19880205

La présente invention a pour objet un procédé et un appareil de rééducation et/ou de musculation par contraction isométrique du ou des muscles à faire travailler. Ce procédé et cet appareil sont destinés à l'usage des kinésithérapeutes, des centres de rééducation et de remise en forme ainsi que des associations sportives. Le procédé selon l'invention consiste - à fixer la force, dite "force seuil" devant être exercée par l'utilisateur et la durée, dite "durée d'effort" pendant laquelle cette force seuil doit être maintenue, chaque tentative de maintien de la force seuil pendant la durée d'effort étant dite "essai", - à mesurer la force exercée par l'utilisateur et à déclencher le comptage du temps d'effort dès que la force seuil est atteinte, pour comparaison avec la durée d'effort, - à déclencher un signal de repos dès que la durée d'effort est écoulée et - à interrompre le comptage du temps d'effort dès que la force seuil n'est plus maintenue ou que la durée d'effort est écoulée. La force seuil peut être, par exemple, fixée entre 5 et 50 kilogrammes, et la durée d'effort ou durée de contraction être fixée entre 1 et 15 secondes. La force seuil aura une valeur fonction d'une force de référence évaluée en soumettant l'utilisateur à un essai préalable. Le procédé prévoit, en outre, de neutraliser le comptage du temps d'effort pendant une durée de repos obligatoire entre les essais. Cette durée de repos peut etre comprise, par exemple, entre 2 et 30 secondes. Avantageusement, le procédé consiste à compter le nombre d'essais réussis, c'est-à-dire le nombre d'essais pendant lequel l'utilisateur sera parvenu à exercer une force égale ou supérieure à la force seuil pendant la durée d'effort. Dans une forme d'exécution pratique de l'invention, le procédé consiste, en outre - à fixer une durée globale d'entraînement, - à déclencher un comptage du temps d'entraînement au moment du début du premier essai - à comparer le comptage du temps d'entraînement à la durée globale d'entraînement et, à l'égalité, - à déclencher un signal de fin d'entraînement et à interrompre le comptage des essais réussis. L'appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprend - d'une part, un capteur comportant un organe mobile réuni au curseur d'un potentiomètre et déplaçable par la force de l'utilisateur à l'encontre d'une force de résistance, et - d'autre part, un circuit électronique comportant ledit potentiomètre des premiers moyens d'entrée temporaire d'une valeur de force seuil des seconds moyens d'entrée temporaire d'une valeur de durée d'effort des premiers moyens de comparaison comparant la valeur de l#a force mesurée par le potentiomètre et la valeur de force seuil et déclenchant un comptage du temps d'effort lorsque cette valeur de force mesurée est égale ou supérieure à la valeur de force seuil des seconds moyens de comparaison comparant le comptage du temps d'effort avec la valeur de durée d'effort et déclenchant un signal de repos lorsque l'égalité est atteinte, et des moyens interrompant le comptage du temps d'effort dès que les premiers moyens de comparaison constatent que la valeur de force mesurée est devenue inférieure à la valeur de force seuil (essai manqué) ou que les seconds moyens de comparaison constatent que le temps d'effort compté est égal à la valeur de durée d'effort (essai réussi). De préférence, l'appareil selon l'invention comporte en outre - des moyens d'entrée temporaire d'une durée de repos obligatoire entre essais successifs - des moyens de comptage du temps de repos écoulé déclenchés par l'interruption du comptage du temps d'effort que ce comptage ait été interrompu par suite d'essai manqué ou d'essai réussi, et - des troisièmes moyens de comparaison comparant le temps de repos écoulé et la durée de repos obligatoire et interdisant le comptage du temps d'effort tant que l'égalité n'est pas atteinte. L'appareil peut comporter, en outre, des moyens de comptage d'essais réussis commandés par les seconds moyens de comparaison. Enfin, l'appareil comprendra avantageusement - des moyens d'entrée temporaire d'une valeur de durée globale d' entraînement, - des moyens de comptage du temps d'entraînement déclenchés par le premier déplacement du curseur du potentiomètre et - des quatrièmes moyens de comparaison comparant le temps d'entraînement compté à la valeur de durée globale d'entraînement, lesdits quatrièmes moyens de comparaison, à l'égalité, déclenchant un signal de fin d'entrainement et interrompant le comptage des essais réussis. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure ~1 est une vue schématique éclatée du capteur utilisé selon l'invention, - la figure 2 est un schéma de principe du procédé selon l'inveIltioll,et - la figure 3 est un schéma de principe d'un circuit susceptible d'un circuit susceptible d'être utilisé pour la mise en oeuvre de l'invention. Si l'on se réfère à la figure I, on voit que le capteur est constitué de deux tiges guides 1 et 1' dont les extrémités supérieures et inférieures sont respectivement solidaires de deux barres transversales 2 et 2'. Il est prévu un patin coulissant 3 présentant deux perçages 4 et 4' permettant de l'enfiler sur les tiges 1 et 1'. La barre transversale 2 et le patin coulissant 3 présentent 1l'un et l'autre une projection, respectivement, 5 et 5' dans lesquelles sont ancrées les extrémités d'un ressort calibré 6. La barre transversale inférieure 2' présente un perçage 7 au travers duquel passe la tige 8 d'une tirette dont l'une des extrémités est solidarisée du patin coulissant 3 et dont l'autre extrémité se termine par un anneau de préhension 9. Une plaque 10 à laquelle est fixé un potentiomètre rectiligne 11 est susceptible d'être vissée au niveau de ses extrémités inférieure et supérieure respectivement sur les barres transversales 2 et 2'. Le curseur (non représenté) du potentiomètre 11 est muni d'une patte 12 qui vient en prise avec un trou borgne 13 prévu dans le patin coulissant 3, de sorte que le déplacement du patin coulissant 3 sur les tiges de guidage 1 et 1' entraîne le déplacement du curseur 12 du potentiomètre 11. On comprend que l'ensemble 14 formé par les tiges de guidage 1 et 1', les barres transversales 2, 2', le- patin coulissant 3, et le ressort 6 constituent une sorte de dynamomètre. Le dynamomètre 14 et la plaque 10, réunis ensemble comme il est dit plus haut, sont inclus dans un cylindre 15 et immobilisés dans ledit cylindre au moyen de vis 16 coopérant avec des perçages filetés 17 prévus dans la barre transversale 2. Un couvercle 18 est fixé à la barre transversale 2 par des vis 19 coopérant avec des perçages filetés 20 prévus dans la barre transversale 2. Le couvercle 18 présente, en outre, un orifice 21 permettant le passage de la tige filetée 22 munie d'un anneau de suspension 23, tige filetée qui permet la suspension du dynamomètre 14 par venue en prise avec un perçage fileté 24 prévu dans la tige transversale 2. La barre transversale 2 et l'anneau de suspension 23 forment une potence permettant de suspendre le dispositif à tout point d'ancrage approprié. Le cylindre 15 comporte un perçage 25 pour le passage d'un câble électrique 26 reliant les bornes A, B et C du potentiomètre 11 au circuit électronique de l'appareil. On comprend que l'utilisateur exerce, au moyen de l'anneau 9, une traction sur le patin coulissant 3, a l'encontre de la force du ressort 6, et que le déplacement du patin coulissant se traduit par une variation électrique dans le circuit de l'appareil du fait que le patin coulissant 3 entraîne avec lui le curseur du potentiomètre 11. Si l'on en vient à la figure 2, on voit, dans la partie droite de la figure, des cases R, D, F et E, qui correspondent respectivement aux moyens d'entrée temporaire de la durée de repos, de la durée d'effort, de la force seuil, et de la durée d'entraînement, choisis pour l'usager dans le cadre d'un exercice de rééducation et/ou de musculation déterminé. Le potentiomètre 11 envoie au comparateur Cl une information électrique qui reflète la force f exercée par l'utilisateur sur l'anneau de traction 9 du dynamomètre 14. Le comparateur Cl compare cette force f à la force F. Lorsque cette force f devient égale ou supérieure à F, le comparateur Cl déclenche en Xl le comptage du temps d'effort d et l'envoi au comparateur C2 qui compare ce temps d'effort d à la durée d'effort D. Lorsque d - D le comparateur déclenche - le comptage X2 du temps de repos r - l'émission d'un signal S1 de repos - le comptage en X3 d'un essai réussi - l'interruption selon la ligne 11 du comptage du temps d'effort par X1. Le comparateur C3 compare le temps de repos r à la durée de repos R. Tant que r est inférieur à R, le comparateur C3 empêche, selon la ligne 12, le comptage du temps d'effort par X1. Lorsque r = R, le comparateur C3 autorise, selon la ligne 13, la reprise du comptage du temps d'effort par X1. Le premier déplacement du curseur du potentiomètre 11 provoque, en outre, le comptage en X4 du temps qui s'écoule depuis ce premier déplacement. Ce temps e est comparé par le comparateur C4 avec la durée d'entraînement E et, lorsque e= E, le comparateur C4 - déclenche un signal de fin d'entraînement S2, et - interrompt, selon la ligne 14, le comptage par X3 des essais réussis. Si, au cours d'un essai, la force mesurée f devient inférieure à F, le comptage du temps d'effort d par X1 est interrompu (ligne 5) et cette interruption déclenche le comptage du temps de repos par X2. On comprend qu'une durée de repos R suit nécessairement tout essai, qu'il ait été réussi ou manqué. Si l'on se réfère maintenant à la figure 3, on voit que le circuit comporte, outre des composants classiques de redressement RED, de stabilisation 12 volts ou 5 volts ST 12 ou ST 5 et de régulation 5 volts REG 5, deux alimentations variables de O à 5 volts, l'une 27 couplée à un voltmètre numérique 28 et commandée par le potentiomètre 11 du capteur, l'autre commandée par un potentiomètre de référence F, en façade, par exemple de 10 kîloampères et gradué de 5 à 50 kilogrammes. T désigne les moyens permettant de mesurer la force de référence de l'utilisateur lors d'un essai préalable, force de référence en fonction de laquelle est fixée la force seuil F. Ces deux alimentations attaquent un ampli opérationnel monté en comparateur CI.Celui-ci, à égalité des deux tensions, bascule et commande un relais Xl qui met en route une base de temps D, réglable en façace de 1 à 15 secondes (durée D). Cette base de temps attaque un compteur à deux digits X3 qui enregistre le nombre d'essais réussis. Simultanément, la base de temps D commande un temporisateur à relais R réglable en façade de 3 à 30 secondes qui coupe la transmission et permet l'émission du signal sonore S1 matérialisant le repos respecté. Une temporisation électronique E, réglable en façade de 5 à 30 minutes, permet d'interrompre le comptage au bout du temps déterminé avec émission d'un signal sonore S2 plus puissant que S1. La temporisation E commande aussi deux bases de temps, l'une M de 1,66 hertz:100 qui attaque un compteur H à 2 digits (affichage des minutes) et dont l'autre S fait pulser une diode électro-luminescente h sur un rythme de 1 Hz (seconde). Le circuit décrit ci-dessus, ou tout autre circuit équivalent, est inclus dans une console permettant de fixer, au moyen de boutons appropriés, la force seuil F, la durée d'effort D, la durée de repos R et la durée d'entraînement E. La console affiche en outre la force développée f, le nombre d'essais réussis et le temps écoulé e. On comprend que le procédé et l'appareil selon l'invention, qui font appel à des contractions isométriques, permettent de suivre l'entraînement en autorisant des efforts en tests réguliers et en suivant les progrès de l'utilisateur. REVENDICATIONS 1 - Procédé de rééducation et/ou de musculation par contractions isométriques du ou des muscles à faire travailler, caractérisé en ce qu'il consiste - à fixer la force, dite "force seuil" devant etre exercée par l'utilisateur et la durée, dite "durée d'effort" pendant laquelle cette force seuil doit être maintenue chaque tentative de maintien de la force seuil pendant la durée d'effort étant dite "essai", - à mesurer la force exercée par l'utilisateur et à déclencher le comptage du temps d'effort dès que la force seuil est atteinte, pour comparaison avec la durée d'effort, - à déclencher un signal de repos dès que la durée d'effort est écoulée, et - à interrompre le comptage du temps d'effort dès que la force seuil n'est plus maintenue ou que la durée d'effort est écoulée. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à fixer la force seuil à une valeur fonction d'une force de référence évaluée en soumettant l'utilisateur à un essai préalable. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à neutraliser le comptage du temps d'effort pendant une durée de repos obligatoire entre les essais. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste à compter le nombre d'essais réussis. 5 - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste en outre - à fixer une durée globale d'entraînement, - à déclencher un comptage du temps d'entraînement au moment du début du premier essai, - à comparer le comptage du temps d'entraînement à la durée globale d'entraînement et, à l'égalité, - à déclencher un signal de fin d'entraînement et à interrompre le comptage des essais réussis. 6 - Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte - d'une part, un capteur comportant un organe mobile (3) réuni au curseur d'un potentiomètre (11) et déplaçable par la force de l'utilisateur à l'encontre d'une force de résistance (6), et - d'autre part, un circuit électronique comportant ledit potentiomètre (11) des premiers moyens d'entrée temporaire d'une valeur de force seuil (F) des seconds moyens d'entrée temporaire d'une valeur de durée d'effort D, des premiers moyens de comparaison (C1) comparant la valeur de force mesurée (f) par le potentiomètre (11) et la valeur de force seuil (F) et déclenchant un comptage (X1) de temps d'effort d lorsque cette valeur de force mesurée (f) est égale ou supérieure à la valeur de force seuil (F), des seconds moyens de comparaison (C2) comparant le comptage du temps d'effort (d) avec la valeur de durée d'effort (D) et déclenchant un signal de repos (S1) lorsque l'égalité est atteinte, et des moyens (15, 12) interrompant le comptage du temps d'effort (d) dès que les premiers moyens de comparai son (C1) constatent que la valeur de force mesurée (f) est devenue inférieure à la valeur de force seuil #(F) (essai manqué) ou que les seconds moyens de Comparaison (C2) constatent que le temps d'effort compté (d) est égal à la valeur de durée d'effort (D) (essai réussi). 7 - Appareil selon la revendication 6,# caractérisé en ce qu'il comporte, en outre - des moyens d'entrée temporaire d'une durée de repos obligatoire (R) entre essais successifs et - des moyens (X2 ) de comptage du temps de repos écoulé déclenchés par l'interruption du comptage du temps d'effort (d), dès que ce comptage a été interrompu par suite d'essai manqué ou d'essai réussi; et - des troisièmes moyens de comparaison (C3) comparant le temps de repos écoulé (r) et la durée de repos obligatoire (R) et interdisant le comptage du temps d'effort (d) tant que l'égalité n'est pas atteinte. 8 - Appareil selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, des moyens de comptage (X3) d'essais réussis commandés par les seconds moyens de comparaison (C2). 9 - Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre - des moyens d'entrée temporaire d'une valeur de durée globale d'entraînement (E), - des moyens de comptage (X4) du temps d'entraînement déclenchés par le premier déplacement du curseur du potentiomètre (11) - des quatrièmes moyens de comparaison (C4) comparant le temps d'entraînement compté (e) et la valeur de durée globale d'entraînement (E), lesdits moyens de comparaison (C4), à l'égalité, déclenchant un signal de fin d'entraî ment (S2) et interrompant le comptage (X3) des essais réussis.