Brevet FR2956032A1 — publié le 20110812

-1- La présente invention concerne un dispositif permettant de bloquer les déplacements horizontaux d'une personne, tout en laissant libre la réalisation corporelle des gestes de ses mouvements, types marche avant et arrière, déplacements latéraux, course, saut et allongement sur le sol. La conception décrite est de réalisation simple, et uniquement mécanique. Les dispositifs actuels, type appareil de gymnastique ou simulateurs de déplacement, sont limités en types de gestes réalisables : la liberté de l'utilisateur n'est pas totale. Certains équipements sont motorisés, avec un impact conséquent en encombrement, poids, complexité, coût de fabrication et maintenance. L'invention permet de bloquer les déplacements latéraux et horizontaux, et laisse libres le déplacement vertical et les rotations du corps selon les 3 axes. L'invention est couplée avec un système, déjà développé, supprimant l'effort de frottement entre les pieds de l'utilisateur et le sol. L'utilisateur est tenu au niveau des hanches par un système d'attache, type baudrier ou harnais. Ce système d'attache est lié, au niveau du coccyx, via une liaison rotule, à un bras horizontal. Ce bras est lié à un référentiel fixe via une liaison pivot, ceci permettant une translation verticale de la personne. La tenue de celle-ci via ses hanches lui laisse une liberté totale de mouvement du buste et des membres. La liaison rotule permet à la personne de tourner à 180° selon les 3 axes : elle peut ainsi orienter son bassin de droite à gauche, se courber de droite à gauche et d'avant en arrière. Le bras qui lie la personne au sol est horizontal coté baudrier et de dimension suffisante pour libérer un maximum d'espace de mouvement au niveau des membres de l'utilisateur: pas d'interférence entre l'utilisateur et le dispositif lors des mouvements de marche, course et saut. La liaison pivot entre le bras et le sol permet de bloquer les déplacements latéraux et horizontaux de la personne, tout en laissant libre le déplacement vertical : la personne sera donc maintenue sur place lors de la réalisation de gestes d'avance, de recul, de déplacement latéral. Par contre un saut ou un allongement sur le sol seront parfaitement réalisables. La personne peut être équipée du matériel utilisé pour la gymnastique type « slide Aerobic » : une paire de chaussettes glissantes, type « slide booties », éventuellement par dessus ses chaussures, et évoluant sur une plaque glissante de dimension suffisante pour permettre les exercices (à titre indicatif : 2 x 2 mètres), recouverte par exemple d'une surface en vinyle et d'une pellicule de cire, type « slide board ». L'effort de frottement au sol est minimalisé et la personne peut ainsi réaliser des gestes de marche ou de course sans efforts. Différentes variantes de l'invention équipent éventuellement le bras : 2956032 -2- - d'un coude réglable, permettant de fixer la base au sol ou verticalement à différentes profondeurs et/ou hauteurs, - d'un système d'amortisseur limitant la sensation de choc lors d'un mouvement d'avance, de recul ou de saut, 5 - d'un système télescopique permettant un réglage en longueur ou limitant l'encombrement du bras lorsque non utilisé, - d'un principe de limitation des efforts exercés sur le référentiel fixe par une multiplication et une disposition spécifique des points de fixation, - d'un socle supprimant toute fixation à un mur ou au sol, rendant le système 10 indépendant de l'environnement d'utilisation. Les dessins annexés illustrent l'invention: - La figure 1 représente l'invention en vue latérale, permettant la compréhension de son principe d'utilisation. - La figure 2 représente l'invention en vue latérale, illustrant la possibilité de 15 réalisation d'un saut par l'utilisateur. - La figure 3 représente l'invention en vue de dessus, illustrant les possibilités de rotation Rz de l'utilisateur. - La figure 4 représente l'invention en vue de coté, permettant une meilleure compréhension du système. 20 - La figure 5 représente l'invention en vue de dessus, permettant une compréhension complémentaire du système. - La figure 6 représente l'invention en coupe partielle de coté, illustrant une variante plus détaillée de l'invention, intégrant coude avec fixation au sol, amortisseur et bras télescopique. 25 - La figure 7 représente l'invention en vue de dessus, illustrant un exemple d'agencement de points de fixation multiples. - La figure 8 représente l'invention en vue de coté, illustrant le principe d'utilisation d'un socle. En référence à ces dessins, le dispositif comporte un bras articulé (1), employé par 30 un utilisateur (2), muni d'un système limitant les frottements pied/sol, en l'occurrence d'une paire de chaussettes glissantes (3), qui peut être disposée par dessus des chaussures, et d'une planche glissante (4). Le bras articulé (1) permet la suppression des translations Tx et Ty de l'utilisateur (2) par rapport au sol ; les chaussettes glissantes (3) et la planche glissante (4) permettent à l'utilisateur (2) d'effectuer les gestes corporels de translation Tx et Ty sur le 2956032 -3- sol, sans effort. A une extrémité du bras articulé (1) se trouve la base (5), composée d'une platine (6) permettant une fixation sur un référentiel fixe (20), et d'une tête de chape (7) munie d'une liaison pivot (8), matérialisée par un axe. Cette liaison bloque les translations Tx, Ty et Tz, et rotation Rx et Rz du bras (9) par rapport à la base (5), tout en laissant libre 5 sa rotation Ry. Cette dernière équivaudra à une translation libre Tz (haut-bas) de l'utilisateur (2). A l'autre extrémité du bras articulé (1), une liaison rotule (10) bloque les translations Tx, Ty et Tz du système de fixation (12) par rapport au bras (9), tout en conservant les rotations Rx, Ry et Rz. La liaison rotule (10) peut être réalisée par un pivot sphérique en bout de bras (9), associé à une rotule, liée à un système d'attache (12) type baudrier, harnais, 10 etc. La combinaison de ces liaisons équivaut à une liaison entre le système d'attache (12) et la base (5) supprimant des translations Tx et Ty, et laissant libres les rotations Rx, Ry et Rz, et la translation Tz. Dans une version plus élaborée de l'invention : le bras articulé est coudé : on retrouve donc un bras inférieur (13), lié à un bras supérieur (15) par une liaison pivot (14), matérialisée ici par un axe. Cette 15 articulation permet un réglage de l'angle du coude, afin d'adapter la position en hauteur du système d'attache (12) à la taille de son utilisateur (2), et d'adapter la position de la base (5) sur le référentiel fixe (20) (sur plan vertical ou horizontal). L'angle de cette articulation est ensuite figé par un système de blocage. Le bras supérieur (15) est équipé d'un système d'amortissement (17) pour limiter à 20 l'utilisateur (2) toute sensation de choc lors d'un saut ou d'un mouvement d'avance ou de recul. Ce système d'amortissement (17) travaille en compression et traction en étant lié au bras supérieur (15) et à l'axe de la liaison rotule (10). Le bras supérieur (15) guide l'axe de la liaison rotule (10) en translation. Le bras intègre un principe de bras télescopique : le bras inférieur est composé de 25 deux parties (13 et 19), coulissantes l'une dans l'autre, permettant un réglage en longueur de l'ensemble, et/ou la limitation de l'encombrement du système lorsque non utilisé. La longueur de cet ensemble est ensuite figée par un système de blocage. Il est possible de palier à un manque de rigidité du bras articulé (1), ou de son 30 référentiel fixe (20) en répartissant les efforts transmis entre ces deux derniers, via une base aux interfaces multiples (21), excentrées en Y de l'axe du bras. - La fixation du bras articulé (1) peut être réalisée sur un socle indépendant (22), ce qui supprime toute fixation sur un référentiel fixe (20), pour une liberté de placement du système, et aucune dégradation de l'environnement due aux fixations. Le système permet l'exécution d'exercices physiques type marche, course, saut, mouvement de patinage, etc, en réduisant au minimum l'espace dédié. Le dispositif selon l'invention peut être associé à un équipement de mesure et d'analyse de mouvement (trajectoires, vitesses et accélérations) et/ou d'efforts: l'utilisateur pourra ainsi effectuer des mouvements de déplacement tout en restant dans un périmètre localisé. Les informations ainsi saisies et transmises an à un système de calcul pourront-être utilisées par des logiciels de simulation sportive, des jeux d'action, etc, pour en augmenter considérablement l'interactivité et le réalisme. REVENDICATIONS1) Dispositif permettant de bloquer les déplacements horizontaux d'une personne, tout en laissant libre la réalisation corporelle des gestes de ces mouvements, caractérisé en ce qu'il comporte un bras (1),à l'extrémité duquel se situe une base (5) liée à un référentiel fixe (20), à l'autre extrémité du bras se situe un système d'attache (12) lié à l'utilisateur (2). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est équipé d'une liaison pivot (8) entre le bras articulé (1) et la base (5), permettant au bras un mouvement de rotation Ry, et donc à l'utilisateur (2) un mouvement de translation vertical. 3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est équipé d'une liaison 10 rotule (10) entre le bras articulé (1) et le système d'attache (12), laissant libre les rotations Rx, Ry et Rz de l'utilisateur (2) par rapport au bras articulé (1). 4) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un bras articulé (1) divisé en un bras inférieur (13) et supérieur (15), lié par une liaison pivot (14), blocable en position, permettant ainsi le réglage en hauteur du système d'attache (12), et de 15 la base (5). 5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le bras supérieur (15) est équipé d'un système d'amortissement (17) pour limiter à l'utilisateur toute sensation de choc lors d'un saut ou d'un mouvement d'avance ou de recul. 6) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un bras 20 télescopique (13 et 19), permettant un réglage en longueur du bras articulé (1), blocable en position. 7) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est équipé d'une base aux interfaces multiples (21) pour réduire les efforts subis par le bras et le référentiel fixe (2Ô). 25 8) Dispositif permettant de bloquer les déplacements horizontaux d'une personne, tout en laissant libre la réalisation corporelle des gestes de ces mouvements, caractérisé en ce qu'il comporte un bras (1), à l'extrémité duquel se situe une base (5) liée à un socle indépendant (22), à l'autre extrémité du bras se situe un système d'attache (12) lié à l'utilisateur (2).