Brevet FR2958554A1 — publié le 20111014

La présente invention concerne une plateforme de perturbation posturale permettant de réaliser des exercices de rééducation et des analyses de mouvement d'un utilisateur, par exemple en provoquant le déséquilibre pos- tural contrôlé de ce dernier. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION On connaît déjà du document WO2004035144 une plateforme de perturbation posturale comprenant un support fixe, un plateau mobile destiné à recevoir un utili- sateur et des moyens de liaison élastiques dits de résistance s'étendant entre le support et le plateau. Lors de son utilisation, les moyens de liaison élastiques, composés de matière élastomère ou polymère, sont en permanence sollicités en fonction des mouvements exercés par l'utilisateur pour être étendus, tordus, compressés. Lorsque le plateau n'est pas utilisé, les moyens de liaison rappellent le plateau mobile vers une position de repos. Les moyens de liaison élastiques sont associés à des moyens d'ajustement permettant d'augmenter ou diminuer la liberté de déformation des moyens de liaison et donc de mouvement du plateau mobile. Les moyens d'ajustement comprennent un système à crémaillère action-né manuellement. Cette plateforme de perturbation posturale interagit donc avec l'utilisateur uniquement en fonction des efforts exercés par ce dernier sur le plateau mobile et est donc passive. L'utilisation de crémaillère nécessite en outre un entretien régulier pour limiter les frottements du mécanisme et les moyens de liaison élastiques sont soumis à un vieillissement prématuré. Il est par ailleurs connu de l'art antérieur des systèmes de thérapie, d'entraînement ou encore de postu- rographie dynamique utilisant des plateformes de pertur- bation posturale intégrant des moyens d'actionnement de la plateforme. Ce type de dispositif est cependant généralement coûteux et difficile à mettre en place du fait de leur complexité et agencement. OBJET DE L'INVENTION Le but de l'invention est donc de proposer une plateforme de perturbation posturale simple, ne nécessitant que peu d'entretien et pouvant être facilement pour- vue de moyens d'actionnement propres à générer le déséquilibre d'un utilisateur. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION A cet effet, l'invention a pour objet une plate-forme de perturbation posturale comportant un support fixe, un plateau destiné à recevoir un utilisateur et qui est monté mobile sur le support fixe au moins en bascule-ment selon deux axes de basculement horizontaux en service, et des moyens de liaison entre le support fixe et le plateau mobile pour permettre un basculement du pla- teau selon l'un ou l'autre des axes de basculement. Selon l'invention, les moyens de liaison comportent : - deux rotors montés à rotation sur le support fixe selon des axes verticaux en service ; - des moyens de coopération entre le plateau mobile et chacun des rotors agencés pour transformer une rotation d'un rotor en un basculement du plateau mobile selon l'un des axes de basculement. Les moyens de liaison sont alors très simples et peuvent être très facilement actionnés au moyen de deux actionneurs agissant chacun sur l'un des rotors. La plateforme de perturbation posturale selon l'invention peut également être équipée d'une platine recevant l'utilisateur et montée mobile à rotation sur le plateau mobile selon un axe perpendiculaire aux axes de basculement du plateau. La platine permet alors de faire tourner l'utilisateur sur lui-même, offrant alors une plus grande possibilité de mouvement dans le cadre d'exercices de ré-éducation et d'analyse de mouvement. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers de l'invention en relation avec les figures ci-jointes parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective d'une plateforme de perturbation posturale selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective des ro-tors de la plateforme de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en perspective des moyens de coopération entre le plateau mobile et chacun des rotors de la plateforme de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue en perspective de la plateforme de perturbation posturale selon la figure 1 équipée d'une platine ; - la figure 5 est une vue en perspective d'une plateforme de perturbation posturale selon un autre mode de réalisation ; - la figure 6 est une vue en perspective des moyens de coopération entre le plateau mobile et chacun des rotors de la plateforme selon le mode de réalisation illustré en figure 5. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence à la figure 1, la plateforme de perturbation posturale 1 comporte un support fixe 3 sur lequel un plateau 2 est monté mobile au moyen d'une liai-son à rotule qui permet le mouvement du plateau au moins selon deux axes orthogonaux Al et A2 horizontaux en service. Ici, la rotule est portée par un arbre 8 s'étendant en saillie du support fixe 3, mais n'est pas visible sur la figure. Cependant, la rotation du plateau mobile 2 selon un axe vertical A3, orthogonal aux axes Al et A2, est bloquée par une bielle 9 attelée d'une part sur le support fixe 3 et d'autre part sur le plateau mobile 2. La plateforme comporte par ailleurs des moyens de liaison 10 entre le support fixe 3 et le plateau mobile 2 comportant des rotors 6 et 7 montés à rotation sur le support fixe 3 selon le même axe vertical A3. Les moyens de liaison 10 sont agencés pour trans- former la rotation d'un rotor en un basculement du plateau mobile 2 selon l'un des axes horizontaux Al ou A2. A cet effet, les moyens de liaison comportent des moyens de coopération, plus particulièrement visibles aux figures 2 et 3, et qui incluent : - des surfaces de came 15 (ici des plans inclinés) disposées deux par deux sur les extrémités des ro-tors de part et d'autre de l'arbre 8 ; - des roulettes 16 solidaires du plateau mobile 2 et disposées sur ce dernier pour coopérer avec les surfa- ces de came en regard. Les roulettes 16 s'étendent ainsi sous le plateau à 90 degrés les unes des autres. Selon cet agencement, lorsque l'un des rotors 6, 7 pivote, l'une des roulettes 16 monte sur le plan incliné 15 associé alors que l'autre roulette 16 descend symé- triquement sur l'autre plan incliné 15, de sorte que le plateau mobile 2 bascule selon l'un des axes de bascule-ment Al ou A2 (Al pour une rotation du rotor 6 et A2 pour une rotation du rotor 7). Des vérins 4, 5 attelés respectivement au support fixe et à chacun des rotors, permet- tent de commander sélectivement la rotation de chacun des rotors provoquant le basculement du plateau selon l'un ou l'autre des axes de basculement. La figure 4 illustre une variante de plateforme de perturbation posturale qui est équipée d'une platine 17, destinée à recevoir un utilisateur, et montée mobile à rotation sur le plateau mobile 2 selon un axe A4 perpendiculaire à la platine. La rotation de la platine 17 est ici assurée par un actionneur rotatif, non visible, disposé entre ladite platine 17 et le plateau mobile 2. Par ailleurs, l'écartement de la platine 17 et du plateau mobile 2 est ici maintenu à l'aide de galets de roule-ment. On se réfère maintenant au mode de réalisation des figures 5 et 6 sur lesquelles les éléments identiques ou analogues à ceux du mode de réalisation des figures 1 à 4 sont désignés par les références numériques correspondantes mais augmentées d'une centaine. En référence à la figure 5, la plateforme de perturbation posturale 101 comporte un support fixe 103 sur lequel un plateau 102 est monté mobile au moyen d'une liaison du type joint de cardan 111 non visible sur la figure. La liaison est portée par une première extrémité d'un arbre 108, la deuxième extrémité de l'arbre est fixée à une traverse 112 reliant deux pivots 113 et 114, les deux pivots étant fixés au support fixe 103. La plateforme comporte par ailleurs des moyens de liaison 110 entre le support fixe 103 et le plateau mobile 102 comportant des rotors 106 et 107 montés à rotation sur le support fixe 103 selon deux axes verticaux A5 et A6 respectivement définis par les pivots 113, 114. Les moyens de liaison 110 sont agencés pour transformer la rotation d'un rotor 106, 107 en un basculement du plateau mobile 102 selon l'un des axes horizon-taux Al ou A2. A cet effet, les moyens de liaison compor- tent des moyens de coopération, plus particulièrement visibles à la figure 6, et qui incluent des bielles 115 inclinées, chacune ayant des extrémités attelées d'une part sur l'un des rotors 106, 107 et d'autre part sur le plateau mobile 102 selon des liaisons de type rotulaire. L'entraînement en rotation des rotors 106, 107 est assuré par deux cabestans 119, 120 attelés au support fixe 103. Chaque cabestan 119, 120 est entouré d'un câble 123, 124 s'étendant le long de la surface circulaire du rotor et attelé par ses extrémités au corps du rotor 106, 107 à l'aide de languettes 125, 126. Chaque cabestan 119, 120 est entraîné en rotation par un moteur 104, 105 par l'intermédiaire d'une courroie 121, 122. Chacun des moteurs 104, 105 est indépendant de l'autre. Lorsque le moteur 104 est actionné selon un pre- mier sens de rotation, la courroie 121 entraîne en rotation l'axe vertical du cabestan 119 permettant d'enrouler une première partie du câble 123 et simultanément dérouler une deuxième partie de ce même câble 123. Lorsque le sens de rotation du moteur 104 est inversé, le sens de rotation du cabestan 119 l'est également permettant de dérouler la première partie du câble 123 et simultanément enrouler la deuxième partie de ce même câble 123. Par conséquent, l'action du moteur 104 entraîne la rotation du rotor 106 dans un sens ou dans l'autre selon l'axe A6. Le moteur 105, le cabestan 120 et le rotor 107 fonctionnent de manière identique. Ainsi, le dispositif permet de commander sélectivement la rotation de chacun des rotors provoquant le basculement contrôlé du plateau selon l'un ou l'autre des axes de basculement Al, A2. La figure 6 schématise les moyens de coopération entre le plateau mobile 102 et chacun des rotors 106, 107 de la plateforme 101 selon le mode de réalisation illustré en figure 5, directement situés sous le plateau mo- bile 102 non représenté. Le joint de cardan 111 permet le mouvement du plateau 102 selon les axes orthogonaux Al et A2 tout en empêchant la rotation du plateau 102 autour d'un axe ver-tical. Par conséquent et contrairement au premier mode de réalisation illustré aux figures 1 à 4, ce deuxième mode de réalisation ne nécessite pas de bielle 9 bloquant la rotation du plateau mobile 102 selon l'axe A3. Comme explicité précédemment, chaque extrémité des bielles 115 est attelée d'une part sur l'un des rotors 106, 107 et d'autre part sur le plateau mobile 102 selon des liaisons de type rotulaire. Chacune de ces liaisons comporte une liaison cardan 127 elle-même montée sur une liaison pivot fixe 128 permettant ainsi trois degrés de liberté des bielles 115. De manière préférée, la liaison pivot 128 est assurée par un dispositif de roulement à billes. La plateforme de l'invention permet ainsi de contrôler chaque mouvement du plateau mobile, et ce, quelque soit le comportement et le poids de l'utilisateur. Différents modes d'utilisation de la plateforme peuvent être envisagés dans le cadre d'exercices de ré-éducation et d'analyses de mouvement: - un mode bloqué où la plateforme reste solide- ment immobile dans une position prédéterminée ; - un mode passif où l'utilisateur est le seul à provoquer les mouvements de la plateforme en fonction des forces qu'il exerce sur cette der- nière. - Un mode dynamique, où les mouvements de la plateforme sont prédéfinis pour réaliser des exercices de rééducation. De telles utilisations nécessitent que la plate-forme soit reliée à une unité de commande permettant un asservissement en position et en vitesse. Par ailleurs, pour que la plateforme puisse interagir de manière contrôlée avec l'utilisateur selon l'un ou l'autre des modes d'utilisation, la plateforme intègre un élément de mesure des efforts d'interaction entre le sujet et le plateau mobile, au moins un inclinomètre permettant de mesurer des angles d'inclinaison ainsi que des micro-contrôleurs asservis en position associés aux actionneurs, l'ensemble permettant alors au dispositif d'acquérir des mesures stabilométriques et de prendre en compte une interaction avec un utilisateur pour adapter son comportement en temps réel. Quelque soit le mode de réalisation privilégié et la quantité de dispositifs électroniques intégrés, la plateforme de perturbation posturale est agencée de ma- nière à ce que celle-ci soit suffisamment compacte et lé-gère pour être transportée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus et est susceptible de variantes qui apparaîtront à l'homme de métier sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. Notamment, les moyens de coopération comprenant les surfaces de came 15 et les roulettes 16 peuvent bien sûr être inversés. Les surfaces de came peuvent ainsi être fixées au plateau mobile 2 et les galets à chaque extrémité des rotors 6 et 7 en regard des plans inclinés. De même, bien que les moyens d'appui et les sur-faces de came soient respectivement des roulettes et des plans inclinés, on pourra utiliser toute autre combinai- son, par exemple des galets roulant sur des pentes incurvées. En outre, bien que dans les exemples illustrés dans le premier mode de réalisation, les actionneurs associés aux rotors soient de type linéaire, on pourra éga- lement utiliser des actionneurs rotatifs. On pourra également se dispenser d'actionneurs, soit en laissant les rotors libres de tourner (ils peuvent alors être simple-ment associés à des capteurs de rotation dont le signal est une indication de l'angle de basculement du plateau mobile), soit en les associant à des ressorts de rappel attelés chacun entre l'un des rotors et le support fixe. De la même manière, bien que dans les exemples illustrés dans le deuxième mode de réalisation, les actionneurs associés aux rotors soient de type rotatif, on pourra éga- lement utiliser des actionneurs linéaires. De même, la plateforme de position posturale selon le deuxième mode de réalisation peut être équipée d'une platine, destinée à recevoir un utilisateur, et montée mobile à rotation sur le plateau mobile de la même façon que la platine 17 montée sur le plateau mobile du premier mode de réalisation tel qu'illustrée en figure 4 et explicité précédemment. Par ailleurs, le plateau mobile peut réceptionner une plateforme baropodométrique permettant la mesure d'un centre de pression. Selon un autre mode de réalisation, cette plateforme baropodométrique peut comporter deux parties permettant ainsi la mesure indépendante des for-ces exercées par chaque pied de l'utilisateur. De même, la plateforme de perturbation posturale n'a pas comme unique vocation de recevoir un utilisateur en position debout mais peut également recevoir celui-ci en position assise. Dans ce cas, un siège réceptionnant l'utilisateur pourra être fixé au plateau mobile ou à la platine selon l'un des modes de réalisation illustrés précédemment. Par ailleurs, bien que le plateau mobile du premier mode de réalisation soit lié au support fixe au moyen d'une liaison rotule dont on a bloqué l'un des de-grés de liberté de rotation par un dispositif ad hoc (la bielle), on pourra utiliser toute liaison autorisant des basculements du plateau selon deux axes, par exemple une liaison de type cardan. Enfin, bien que le plateau mobile du deuxième mode de réalisation soit lié au support fixe au moyen d'une liaison cardan, on pourra utiliser toute liaison autorisant des basculements du plateau selon deux axes, par exemple une liaison de type rotule dont on a bloqué l'un des degrés de liberté de rotation par un dispositif ad hoc (par exemple une bielle).5 REVENDICATIONS1. Plateforme de perturbation posturale (1 ; 101) comportant un support fixe (3 ; 103), un plateau (2 ; 102) destiné à recevoir un utilisateur et monté mobile sur le support fixe (3 ; 103) au moins en basculement selon deux axes de basculement horizontaux (Al, A2) en service, des moyens de liaison entre le support fixe et le plateau mobile pour permettre un basculement du plateau (2 ; 102) selon l'un ou l'autre des axes de basculement (Al, A2), caractérisé en ce que les moyens de liaison comportent : - deux rotors (6, 7 ; 106, 107) montés à rotation sur le support fixe (3 ; 103) selon des axes verticaux en service; - des moyens de coopération (15, 16 ; 115) entre le plateau mobile (2 ; 102) et chacun des rotors (6, 7 ; 106, 107) agencés pour transformer une rotation d'un rotor en un basculement du plateau mobile (2 ; 102) selon l'un des axes horizontaux (Al, A2). 2. Plateforme de perturbation posturale selon la revendication 1, dans laquelle les moyens de coopération comprennent des surfaces de came (15) et des moyens d'appui associés (16) portés par les rotors (6, 7) et le plateau mobile (2) pour coopérer entre eux, ceux des moyens d'appui (16) ou des surfaces de came (15) portés par les rotors (6, 7) étant disposés sur les rotors de part et d'autre de l'axe de rotation vertical. 3. Plateforme de perturbation posturale selon la revendication 1, dans laquelle les moyens de coopération comportent des bielles (115), chacune ayant des extrémités attelées d'une part sur l'un des rotors (106, 107), d'autre part sur le plateau mobile (102). 4. Plateforme de perturbation posturale (1 ; 101) selon l'une des revendications précédentes, dans laquellele plateau mobile (2 ; 102) est relié à l'extrémité d'un arbre (8 ; 108) qui s'étend en saillie du support fixe (3 ; 103) pour former les pivots communs des rotors (6, 7 ; 106, 107). 5. Plateforme de perturbation posturale (101) selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle le plateau mobile (102) est relié à l'extrémité d'un arbre (108) qui s'étend en saillie d'une traverse (112) supportée par deux pivots (113, 114) recevant respectivement l'un des rotors (106, 107). 6. Plateforme de perturbation posturale (1 ; 101) selon l'une des revendications 4 ou 5, dans laquelle l'extrémité de l'arbre (8 ; 108) et le plateau mobile (2 ; 102) sont reliés par une liaison de type rotulaire, la plateforme (1 ; 101) comportant des moyens de blocage (9 ; 109) en rotation du plateau (2 ; 102) selon un axe (A3) orthogonal aux axes de basculement horizontaux (Al, A2) en service. 7. Plateforme de perturbation posturale (1 ; 101) selon l'une des revendications 4 ou 5, dans laquelle l'extrémité de l'arbre (8 ; 108) et le plateau mobile (2 ; 102) sont reliés par une liaison de type cardan (111). 8. Plateforme de perturbation posturale (1, 101) selon l'une des revendications précédentes, comportant en outre des moyens d'actionnement comprenant deux actionneurs (4, 5 ; 104, 105) pour faire tourner, indépendamment l'un de l'autre, chacun des rotors (6, 7 ; 106, 107). 9. Plateforme de perturbation posturale selon la revendication 1, dans laquelle le plateau mobile (2 ; 102) est équipé d'une platine (17 ; 117) recevant l'utilisateur et montée mobile à rotation sur le plateau mobile (2 ; 102) selon un axe (A3) perpendiculaires aux axes de basculement (Al, A2) du plateau mobile (2 ; 102).