Brevet FR2630333A1 — publié le 19891027

DISPOSITIF DE MESURE DE SOUPLESSE PHYSIQUE NOTAMMENT DE LA SOUPLESSE ARTICULAIRE ET MUSCULAIRE D'UN INDIVIDU La pr#ésente invention concerne un dispositif de mesure de souplesse physique, notamment de la souplesse articulaire et musculaire, applicable en particulier dans le domaine de la rééducation et dans le domaine sportif pour pouvoir quantifier objectivement le travail et les progrès d'un individu quant à la souplesse des articulations, notamment du tronc, aussi bien dans une position de repli par rapport aux jambes qu'en rotation latérale par rapport au bassin. Les dispositifs pour mesurer quantitativement et qualitativement les efforts de souplesse du corps humain sont souvent artisanaux et ils ne permettent qu1une très imprécise mesure ne pouvant pas servir de base à évaluer les progrès des travaux musculaires. Lors des efforts réalisés dans le domaine sportif ainsi que dans le domaine de la rééducation, les principales parties du corps travaillant la souplesse sont le tronc dans sa position par rapport aux jambes, par l'angle limite de rapprochement l'un par rapport aux autres, la rotation de tout le buste latéralement, les déviations latérales de 11 ensemble du buste autour du bassin par rapport à la verticale, et éventuellement les mesures d'allongement de la colonne vertébrale.Tous ces exercices de souplesse sont actuellement difficilement mesurables et les progrès aussi bien sur une durée ponctuelle d'exercices ou sur une période de rééducation de plusieurs semaines sont difficiles à suivre. La présente invention vise donc à réaliser un dispositif de mesure de souplesse, notamment articulaire et musculaire, permettant d'avoir une mesure quantitative objective des variations du corps dans les différents exercices que l'on peut lui imposer. L'idée mère de la présente invention consiste à utiliser un siège sur lequel l'utilisateur est assis dans une position accolée contre le dossier, jambes parfaitement allongées, maintenues par des sangles, cette position constituant la position neutre à partir de laquelle les variations de souplesse vont être calculées. Différents organes sont disposés sur ce siège de manière à mesurer les variations de flexion avant d'une part, de flexion latérale, de rotation du buste et 11 allongement de la colonne vertébrale d'autre part. La présente invention a donc pour objet un dispositif de mesure de souplesse, notamment articulaire et musculaire, caractérisé en ce qu'il comporte un siège d'installation de l'utilisateur en position de mesure de souplesse, comportant au moins un dossier d'appui, d'une assise prolongée par des moyens réglables de liaison à un moyen de support de pieds, lesdits moyens réglables étant ajustables aux jambes tendues, des moyens d'immobilisation des jambes et du bassin sur ledit siège, et des organes de mesure de flexion montés sur ledit siège et associés à des moyens électroniques de mesure et d'affichage de la mesure de la flexion. Selon un premier type de mesure de flexion du tronc par rapport aux jambes, le moyen de support de pieds supporte en outre un organe de flexion avant constituant un parallélogramme déformable muni sur sa partie supérieure d'une réglette d'appui des mains de l'utilisateur, des moyens de mesure de déformation angulaire étant associés audit parallélogramme. Avantageusement le parallélogramme déformable est constitué de deux tubes montés rotatifs sur une embase autour de deux axes, lesdits tubes -étant prolongés par un support de réglette, transmettant la force d'appui des mains de l'utiltsateur en déformation du parallélogramme. Selon une caractéristique secondaire de l'invention les moyens de mesure de déformation angulaire du parallélogramme sont constitués par des cellules photo électriques transmettant auxdits moyens électroniques la valeur de la rotation des axes. Selon une autre caractéristique secondaire de l'invention, un câble d'entratnement de compteur d'angle est associé à chacun desdits axes de manière à mesurer la déviation angulaire du parallélogramme, ladite mesure de compteur d'angle étant transmise auxdits moyens électroniques. Selon un autre mode de mesure de la flexion avant, la réglette disposée sur la partie supérieure du parallélogramme est libre en translation sur son support au niveau d'un organe de coulissement, le déplacement linéaire de ladite réglette étant transmis auxdits moyens électroniques pour une conversion angulaire de la flexion. Selon le mode de mesure de flexion concernant la rotation du tronc par rapport au bassin, le dossier comporte une partie fixe supportant une tige-montant munie d'un appui pour épaules, libre en rotation autour de son axe longitudinal, associé à des moyens de mesure de rotation angulaire reliés auxdits moyens électroniques. Avantageusement, la tige-montant est immobilisable par rapport à la partie fixe au niveau des extrémités latérales de l'appui pour épaules. Enfin pour une mesure d'élongation de la colonne vertébrale, avantageusement un moyen de mesure constitué d'un organe en appui sur la tête de l'utilisateur, est monté sur le dossier du siège, ledit organe se déplaçant de façon linéaire dans une bague et étant associé à des moyens de détermination de cette translation. On décrira maintenant plus en détail une forme de réalisation particulière de l'invention-qui en fera mieux comprendre les caractéristiques essentielles et les avantages, étant entendu toutefois que cette forme de réalisation est choisie à titre d'exemple et qu'elle n'est nullement limitative. Sa description est illustrée par les dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement le dispositif de mesure de souplesse muni des différents organes de mesure - la figure 2 représente les éléments constitutifs du dispositif pour une mesure de flexion avant du buste - les figures 3A, 3B et 3C représentent le dispositif pour les mesures de rotation du buste - les figures 4A, 4B et 4C représentent le dispositif pour une mesure d'élongation (allongement) de la colonne vertébrale. La figure 1 représente un dispositif de mesure de souplesse, notamment articulaire et musculaire. Ce dispositif comporte un siège 1 sur lequel l'utilisateur vient s'asseoir et vient appuyer son dos contre un dossier 2 placé verticalement par rapport à l'assise du siège. Le dispositif est muni également d'un moyen de support de pieds allongés, réglable à l'aide de tubes télescopiques LI de manière à ce que, quand l'utilisateur a son dos parfaitement accolé au dossier 2, ses pieds viennent en appui contre le moyen de support 3. Dans cette position, des moyens de blocage 5 tels que des vis permettent d'immobiliser à la distance voulue, les tubes télescopiques. La position initiale étant réalisée, c'està-dire l'utilisateur ayant son dos parfaitement accolé au dossier et ses jambes parfaitement tendues, des moyens d'immobilisation 6, 7, tels que des sangles, permettent de bloquer l'utilisateur d'une part au niveau des genoux et d'autre part en bas du tronc autour du bassin pour éviter tout décollement du buste au niveau de la partie inférieure du dossier 1. Le moyen 3 de support des pieds allongés comporte un montant vertical 8 muni en son extrémité inférieure d'une roue 9 permettant de déplacer facilement ce moyen de support et trouver la longueur réglable des tubes télescopiques correspondant aux jambes parfaitement allongées de l'utilisateur. Ce moyen de support 3 comporte une butée 12 sur laquelle les pieds viennent appuyer. Un organe de mesure de flexion avant 13 est monté sur le moyen de support 3 ; sa constitution et son fonctionnement seront explicités ultérieurement au vu de la figure 2. Cet organe de mesure de flexion avant est associé à des moyens électroniques 20 qui permettent d'une part de mesurer la déviation de cet organe et d'en afficher la valeur sur un écran de manière à rendre lisible le résultat de l'effort exercé. Le dispositif de mesure de souplesse comporte également, associé à son dossier; un organe de mesure de rotation du buste dont la constitution sera expliquée au vu de la figure 3. Des moyens électroniques 30 permettent de mesurer cette rotation et d'en transmettre le résultat à l'écran de visualisation des résultats situé à l'avant du dispositif. Enfin un organe 50 de mesure d'allongement de la colonne vertébrale est également associé au dossier 2 du dispositif. Les différents éléments constitutifs de ce dispositif de mesure de souplesse musculaire et articulaire seront mieux explicités et compris au vu des figures 2, 3 et 4 donnant les trois modes de mesure de flexion. La figure 2 représente le dispositif de mesure de souplesse dans sa constitution utilisable pour une mesure de flexion avant. Cette figure se limite à cette mesure de flexion avant, mais bien entendu l'homme de l'art pourrait facilement combiner avec les enseignements qui seront donnés ultérieurement des autres appareillages pour les associer à ce mode de réalisation afin de réaliser l'ensemble du dispositif tel que montré sur la figure 1. La mesure de flexion avant du buste par rapport aux jambes s'effectue à partir d'une position de l'utilisateur sur l'appareil, assis, jambes allongées. Pour obtenir cette position, le dispositif comporte au niveau de son dossier une partie fixe 21 contre laquelle l'utilisateur vient coller le bas de son dos. Cette partie fixe est prolongée par une partie supérieure mobile 22 permettant de régler la position de cette pièce en hauteur de manière à ce que l'utilisateur ait ses épaules en appui contre le dossier. Cette partie supérieure mobile pourra être constituée notamment de deux tubes s'encastrant dans la partie fixe 21 que l'on pourra déplacer verticalement de manière à obtenir la hauteur voulue.La position initiale rentrée de cette partie mobile permet d'obtenir une hauteur de dossier correspondant à la référence D, la référence d indiquant le déplacement possible selon la morphologie de l'utilisateur de manière à ce que celui-ci ait ses épaules parfaitement appuyées contre le dossier. Sur l'avant du siège, dans le prolongement de l'assise de ce siège, se trouvent des éléments tubulaires télescopiques 4 dont l'élément le plus intérieur est solidarisé en son extrémité libre au moyen de support de pieds 3. Ce moyen de support est relié par le montant vertical 8 à la roue 9 permettant de déplacer ce moyen de support et de choisir la position voulue pour que l'utilisateur ait ses jambes allongées et venant en appui contre la butée 12. La position du moyen de support est donc réglable à partir d'une distance initiale A correspondant à la distance de la partie fixe du dossier à la butée. Ce moyen de support peut se déplacer selon la morphologie de l'individu selon la distance a.Dans cette position initiale, c'est-à-dire dos appuyé au niveau des épaules contre le dossier, jambes allongées, l'utilisateur est maintenu par des sangles (non représentées à la figure 2). Le moyen de support 3 comporte également l'organe de mesure de flexion avant 13. Cet organe de flexion 13 est réalisé par deux tubes 24,25 montés une embase il placée dans le prolongement des tubes télescopiques LI au niveau de deux axes respectivement 26,27, de manière à être mobile en rotation dans la direction du siège autour de ces axes. Ces deux tubes 24,25 sont prolongés par un support de réglette 28 pouvant être réglable en hauteur par coulissement et blocage de deux tubes de section inférieure aux deux tubes 211,25. Le support de réglette 28 est muni d'une réglette 29 constituée d'une tige guidée en translation par un organe de coulissement 32. L'ensemble des tubes 24,25 constituant les montants de l'organe de mesure de flexion, prolongé par le supporte réglette 28, constitue un parallélogramme pouvant être déformé lorsque l'on exerce une poussée sur la réglette, l'ensemble étant entrainé en rotation autour des axes 26,27 de manière à déformer ce parallélogramme, tout en maintenant la réglette 29 horizontale. Il est utile avant d'effectuer la mesure, d'obtenir par réglage un positionnement constituant la position de repos. Pour cela, on doit ajuster la hauteur du support de réglette de manière à ce que la réglette soit dans le prolongement des bras de l'utilisateur lorsque celui-ci, assis, les place en position horizontale. Ce règlement de hauteur se fait à partir d'une position minima constituant la distance initiale B, les variations de hauteur selon la morphologie de l'utilisateur étant mentionnées par le déplacement b. Enfin lorsque le support de réglette 28 est dans le prolongement des bras à l'horizontale de l'utilisateur, il ne reste plus qu'à déplacer la réglette 29 dans son organe de coulissement 32 de manière à ce que l'extrémité 33 de la réglette constituant la surface d'appui des d#oigts vienne en effleurement des bras tendus de l'utilisateur. La variation de la position de la réglette selon cette longueur de bras est représentée par la distance c. Lorsque les différents éléments de réglage sont adaptés à la morphologie de l'utilisateur, c'est-à-dire la distance a des pieds allongés, la distance b de la hauteur des bras, la distance c de la longueur des bras et la distance d de la hauteur des épaules, l'utilisateur est en position initiale pour commencer à effectuer la mesure de rotation avant du buste. Dans cette position, c'est-à-dire jambes allongées maintenues par des sangles au niveau des genoux, dos en appui contre le dossier, maintenu par des sangles au niveau du bassin, omoplates en appui contre le dossier, bras tendus vers l'avant dont l'extrémité affleure la réglette, la position de début de mesure est enregistrée par une remise à zéro des capteurs au niveau des moyens électroniques d'enregistrement. Dans cette position, le parallélogramme déformable de l'organe de flexion avant est vertical. Les axes de support des deux tubes 24,25 de ltorgane de mesure de flexion avant sont reliés à un dispositif de mesure électronique permettant d'enregistrer la déviation en rotation de ces axes 26,27. Ces moyens électroniques sont représentés sur les figures 1 et 2 par le bottier 20. Lorsque l'utilisateur commence son mouvement de flexion avant, il pousse la réglette 29 bloquée au niveau de support de réglette et permet donc la déformation du parallélogramme constitué par les tubes 24,25 et le support de réglette 28. Les bras tendus déplacent la réglette et entraînent en rotation les tubes 211,25 jusqu'à la position de flexion avant limite du corps. Cette rotation représentée par les déplacements angulaires e est enregistrée par les moyens situés dans le bottier 20. Ces moyens d'enregistrement en rotation peuvent être notamment constitués par des moyens photo-électriques qui enregistrent la déviation en rotation des axes 26,27 ou peuvent être également des moyens de mesure mécanique de rotation. Le bottier 20 comporte un dispositif. permettant d'afficher la valeur de la flexion avant effectuée par l'utilisateur. La mesure de déviation avant peut également s'effectuer par un blocage en rotation des tubes 24,25 et en libérant le déplacement de la réglette 29 par rapport à son support 28, le déplacement du corps, c'est-à-dire l'appui des bras contre la réglette entraîne un déplacement de cette réglette par rapport à son support, le déplacement linéaire correspondant alors au déplacement angulaire du corps par rapport aux jambes. Des moyens de mesure peuvent être aisément adaptables à ce système pour transformer la variation linéaire en variation angulaire. Les deux tubes 211,25 du parallélogramme déformable sont également munis de moyens de rappel constitués par un ressort ou un contrepoids de manière à ramener le parallélogramme dans sa position initiale verticale lorsque aucune pression ne s'exerce plus sur la réglette. La mesure de la rotation des deux axes peut être effectuée par exemple par un codeur optique relié à des moyens électroniques permettant une lecture sur afficheur lumineux. Dans le cas d'une mesure de type mécanique les axes sont équipés d'un câble d'ntralnement permettant de mesurer mécaniquement par le déplacement du câble la valeur de l'angle de déplacement du parallélogramme. Le boitier électronique comporte une mémoire permettant d'enregistrer l'angle de déviation constituant la mesure de flexion avant. Enfin, si l'utilisateur désire réitérer cette mesure, un dispositif de remise å zéro du système est disposé de manière à pouvoir enregistrer une nouvelle fois la déviation. Les mesures de rotation de flexion avant pourront facilement s'appliquer aux mesures de déviation latérale au buste par rapport à la verticale. Pour cela l'utilisateur doit s'asseoir sur le côté du siège, c'est-à-dire les jambes pendantes sur un côté de l'assise du siège. La sangle arrière maintiendra le bassin parfaitement accolé contre la partie fixe 21 du dossier, une épaule viendra en appui contre la partie supérieure mobile 22. En étendant un bras latéralement à l'horizontale, et non plus en avant comme dans la mesure précédente, l'utilisateur pourra effectuer une mesure de la déviation en flexion latérale. Les mesures de rotation du buste autour de l'axe de la colonne vertébrale seront explicitées en référence aux figures 3A,3B,3C représentant le dispositif de mesure de souplesse dans des vues respectivement arrière, latérale et de dessus. Sur ces figures on ne voit seulement qu'en partie le siège, au niveau du dossier, mais bien évidemment, la partie précédemment décrite est adaptable à cet ensemble. L'utilisateur étant assis sur le siège, le buste dans une position à 90 degrés par rapport aux jambes, la partie supérieure mobile 22 du dossier est déverrouillée par rapport à la partie fixe inférieure 21. La partie supérieure mobile 22 est montée autour d'une tige montant 40, les extrémités latérales 41,42 de cette partie supérieure venant en corncidence avec la partie supérieure de la partie fixe 21 pour pouvoir être solidarisées l'une par rapport à l'autre et ainsi maintenir la partie supérieure 22 bloquée dans toute rotation.Lorsque l'on libère les extrémités 41,42 de la partie supérieure du dossier en rotation, l'utilisateur appuyant ses épaules contre le dossier peut entraîner en rotation la partie supérieure en la faisant pivoter autour de l'axe formé par la tige 110. La figure 3C fait ainsi apparaitre une déviation angulaire de valeur g qui sera mesurée et affichée par des moyens analogues à ce qui a été décrit cidessus. Pour en venir maintenant aux moyens illustrés par les figures 4A,4B,4C, ceux-ci permettent une mesure de l'allongement de la colonne vertébrale qui fonctionne lorsque l'utilisateur est en position assise normale sur le siège 1, le buste en appui sur le dossier 2. En plus de la partie fixe 21 et de la partie mobile 22, le dossier du siège comporte une colonne 50 déjà visible sur la figure 1. Cette colonne est mobile en translation verticale, avéc réglage au moyen d'une bague 30 par laquelle elle est montée sur la partie fixe 21 du siège de la même manière. que la tige-montant 40 des figures 3A,3B,3C. A son extrémité supérieure la colonne 50 est pourvue d'un prolongement perpendiculaire à elle, sous la forme d'une plaque ou plus précisément d'une barrette 51. Cette barrette constitue un organe d'appui sur la tête de l'utilisateur qui se déplace en translation linéaire solidairement avec la colonne 50 sur une distance de réglage initiale illustrée par la distance F. La distance d'allongement f de la colonne vertébrale est obtenue par une nouvelle position à donner à la colonne 50 pour que la barrette 51 vienne en appui sans pression sur la tête de l'utilisateur. En variante la barrette pourrait être flexible ou pivotante sur l'extrémité de la colonne 50. Dans tous les cas-la mesure de l'allongement, peut être aisément obtenue et affichée sur l'écran à partir des indications de palpeurs mécaniques ou optiques sensibles à la position verticale de l'extrémité intérieure de la barrette 51. Naturellement, l'invention n'est en rien limitée par les particularités qui ont été spécifiées dans ce qui précède ou par les détails du mode de réalisation particulier choisi pour illustrer l'invention. Toutes sortes de variantes peuvent être apportées à la réalisation particulière qui a été décrite à titre d'exemple et à ses éléments constitutifs sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Cette dernière englobe ainsi tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure de souplesse, notamment articulaire et musculaire, caractérisé en ce qu'il comporte un siège (1) d'installation d'un utilisateur en position de mesure de souplesse, comportant au moins un dossier d'appui (2), une assise (10) prolongée par des moyens réglables (4) de liaison à un moyen de support de pieds (3), lesdits moyens réglables étant ajustables aux jambes tendues, des moyens d'immobilisation (6) des jambes et du bassin sur ledit siège et des organes de mesure de flexion (13,110) montés sur ledit siège (1) et associés à des moyens électroniques (20,30) de mesure et d'affichage de la mesure de la flexion. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de support de pieds (3) supporte en outre un organe de flexion avant (13) constituant un parallélogramme déformable muni sur sa partie supérieure d'une réglette (29) d'appui des mains de l'utilisateur, des moyens de mesure (20) de déformation angulaire étant associés audit parallélogramme. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le parallélogramme déformable est constitué de deux tubes (211,25) montés rotatifs sur une embase -(11.) autour de deux axes (26,27), lesdits tubes étant prolongés par un support de réglette (28), transmettant la force d'appui des mains de l'utilisateur en déformation du parallélogramme. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de mesure de déformation angulaire du parallélogramme sont constitués par des cellules photo-électriques transmettant auxdits moyens électroniques (20) la valeur de la rotation des axes (26,27). 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un câble d'entrainement de compteur d'angle est associé à chacun desdits axes (26,27) de manière à mesurer la déviation angulaire du parallélogramme, ladite mesure de compteur d'angle étant transmise auxdits moyens électroniques. 6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la réglette (29) disposée sur la partie supérieure du parallélogramme est libre en translation sur son support (28) au niveau d'un organe de coulissement (32), le déplacement linéeaire de ladite réglette (29) étant transmis auxdits moyens électroniques (30) pour une conversion angulaire de la flexion. 7. Dispositif selon l'tune quelconque des revendications 2 à#6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de réglage (b,c) de la hauteur du parallélogramme et de la position de la réglette sur son support. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dossier comporte une partie fixe (21) supportant une tige-montant munie d'un appui pour épaules (40) libre en rotation autour de son axe longitudinal associé à des moyens de mesure de rotation angulaire reliés auxdits moyens électroniques. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la tige montant est immobilisable par rapport à la partie fixe (21) au niveau des extrémités latérales de l'appui pour épaules. 10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que l'appui pour épaule est réglable en hauteur. 11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en cé, qu'un moyen de mesure d'allongement (50) de la colonne vertébrale, constitué d'un organe en appui sur la tête de l'utilisateur, est monté sur le dossier du siège, ledit organe se déplaçant en translation linéaire dans une bague (30) et étant associé à des moyens de détermination de cette translation.