Brevet FR3130126A1 — publié le 20230616

Le dispositif semelle électromécanique permet une transmission fluide et rapide de la masse de l’utilisateur au sol par la concentration des surfaces de contact au sol. La pression émise par l’utilisateur sur le niveau supérieur du dispositif de l’invention qui transmet la masse de l’utilisateur sur le niveau inférieur du dispositif de l’invention permet la capture des informations de masse par les capteurs de pressions. L’unité de mesure inertiel permet la capture des informations de mouvement. La capture des informations de masse et de mouvement simultané de l’utilisateur propre à l’invention permet l’étude de la relativité du mouvement (résultat de l’accélération et de l’orientation) par rapport à la masse et inversement. Titre de l’invention EXOSEMELLE ELECTRO-MECANIQUE Descriptions La présente invention concerne un dispositif de semelle externe dit semelle électromécanique sur deux niveaux où le niveau supérieur est le support qui accueille un dispositif plantaire tiers comme une paire de chaussure ou le pied. Le niveau inférieur reçoit la masse de l’utilisateur sur des capteurs de pression à cellules de charges résistives via un réseau de six ressorts à compression disposés à l’avant de la semelle électromécanique disposés de part et d’autres des faces communicantes des deux niveaux de l’avant de la semelle électromécanique, la semelle électromécanique est au contact du sol seulement sur la face inférieur de la partie avant du niveau inférieur, le talon n’est pas en contact avec le sol, il se situe à 32 mm du sol ce qui permet de concentrer la masse de l’utilisateur sur l’avant de la semelle électromécanique par sa courbure arrière qui entraine la masse de l’utilisateur vers l’avant et permet la capture de toute la masse de l’utilisateur qu’il soit en mouvement ou immobile. Les données de masse récupérées sont couplées à des données d’un composant de mesure inertiel situé dans une cavité à l’arrière du niveau inférieur de la semelle électromécanique dont le calcul des données de masse et de mouvement permet d’établir un indice nommé « éther » cet indice uni les données de la masse, de l’accélération, de l’orientation et de la vitesse angulaire de balayage du pied par rapport à l’ombilic. La masse de l’utilisateur est capturé par des capteurs de pression situé entre les terminaisons des six ressorts et transmise à un microcontrôleur qui analyse les fluctuations de la masse de l’utilisateur pendant ses déplacements en temps réel et les transmets via Bluetooth et wifi à une application périphérique tiers disposant d’un récepteur wifi ou Bluetooth. Les surfaces des dispositifs plantaire tiers traditionnels repartissent la masse des utilisateurs du calcanéum aux orteils ce qui induit des variations du transfert de la masse du corps sur différentes surfaces du pied, tantôt sur le calcanéum et tantôt sur l’avant du pied. De ce fait, les surfaces de contact entre le pied et le sol qui sont les points de transfert de la masse de l’utilisateur au sol sur des dispositifs habituels sont des points de contact anarchiques et aléatoires sur la surface plantaire et sans possibilité de capturer la masse de l’utilisateur de manière concentré et sans pertes. La semelle électromécanique est conçue de façon à ce que le talon de la face inférieur du niveau inférieur du dispositif soit élevé de 32 mm du sol, la masse qui constitue l’information du corps de l’utilisateur est ainsi transmise sur l’avant du pied pour pouvoir être capturé par des capteurs de pression via les ressorts sur lesquels repose la masse de l’utilisateur. La semelle électromécanique est divisée en deux niveaux, le premier niveau ou niveau supérieur est utilisé comme le lit plantaire sur lequel le pied ou un dispositif plantaire tiers est fixé à l’aide de sangles à fermeture auto-agrippant ou de sangles dentés à compression Le deuxième niveau ou niveau inférieur est utilisé comme le concentrateur de masse sur l’avant du pied sur une surface de 135 mm de longueur par 126 mm de largeur et 30 mm d’épaisseur ou sont disposés six capteurs de pression à l’intérieur de six cylindres creux sur cette surface de part et d'autre du même axe du niveau supérieur et inférieur de la semelle électromécanique dans lesquels six ressorts à compression viennent percuter six capteurs de pression. La semelle électromécanique contient des cavités sur la partie arrière du niveau inférieur qui sont les emplacements des composants électroniques permettant le fonctionnement du dispositif soit : - une batterie montée sur une carte PCB, - un microcontrôleur équipé d’un dispositif de communication externe sans fil de type wifi et Bluetooth, - un composant d’unité de mesure inertiel à 9 axes soit trois axes pour le magnétomètre, trois axes pour l’accéléromètre, trois axes pour le gyroscope, - six capteurs de pression d’une capacité nominale unitaire de 50kg extensible jusqu’à 150kg soit une capacité de résistance et de capture de 300kg à 900kg de masse d’information par dispositif. - un anneau de 16 LED RGB dont la couleur et le scintillement sont contrôlé par l’état de fonctionnement de la semelle électromécanique. La semelle électromécanique est unique car elle permet de récupérer la masse totale de l’utilisateur en mouvement qui est réduite à cent pour cent sur la surface des six capteurs de pression d’un diamètre unitaire de 27 mm, la semelle électromécanique permet de récupérer à chaque instant les variations de masse propre au corps de l’utilisateur immobile mais aussi les variations de la masse qu’il produit par son accélération qui pourrait être mesuré comme différentes de sa masse immobile. Il en ressort que le couplage des informations de masse mesuré par les capteurs de pression de l’utilisateur d’une part et les informations mesuré par l’unité de mesure inertiel comportant un accéléromètre triaxial, un gyroscope triaxial, un magnétomètre triaxial d’autre part permet d’étudier de façon précise la relation entre la masse, l’accélération, l’orientation et la vitesse angulaire de balayage du pied par rapport à l’ombilic par la relation naturel qui existe déjà dans l’univers entre la masse, l’accélération, l’orientation et la vitesse angulaire de balayage du pied par rapport à l’ombilic (centre de gravité du corps). Cette étude analytique permise par le dispositif permettant la récupération unifié de ces données permet l’étude de la mobilité des utilisateurs pour des objectifs de réadaptions de la mobilité par l’analyse visuel des données de l’utilisateur via un périphérique tiers affichant les données de la semelle électromécanique, l’optimisation ou l’ajustement de ses paramètres physique de masse et de mobilité en temps réel est alors possible par l’utilisateur qui peut constater une augmentation de sa vitesse de déplacement dans l’ensemble du champs rotationnel tridimensionnel relativement à une diminution de sa masse et inversement. Les dessins annexés illustrent l’invention : La représente le dessin vu depuis un angle droit arrière haut. Il s’agit de la face supérieure du niveau supérieur de la semelle électromécanique, elle comporte le lit de la semelle (1) qui accueille un dispositif tiers comme une chaussure ou un pied. Elle comporte un flan qui permet le maintien du dispositif tiers comme une chaussure ou un pied à l’intérieur du lit (2). Elle comporte l’emplacement de la tige de fixation des deux niveaux (3). Elle est courbée en sa face inférieur pour permettre la compression des ressorts qui transmettent la masse de l’utilisateur (4). La représente le dessin vu depuis le profil du niveau supérieur de la semelle électromécanique, elle comporte l’emplacement mâle qui entre dans un emplacement femelle du niveau inférieur pour contraindre le mouvement de la semelle électromécanique autour de l’axe vertical (1). Elle comporte la courbure permettant la flexion de la semelle électromécanique pour la compression des ressorts (2). La représente le dessin vu depuis un angle droit arrière bas. Il s’agit de la face inférieure du niveau supérieur de la semelle électromécanique, elle comporte l’emplacement mâle qui entre dans un emplacement femelle du niveau inférieur pour contraindre le mouvement de la semelle électromécanique autour de l’axe vertical (1). Elle comporte l’emplacement de la tige de fixation des deux niveaux (2). Elle est courbée en sa face inférieur pour permettre la flexion de la semelle électromécanique pour la compression des ressorts qui transmettent la masse de l’utilisateur (3). Elle comporte six cylindres creux de diamètre 30 mm qui accueille les six ressorts à compression (4). La représente le dessin vu depuis un angle droit arrière haut. Il s’agit de la face supérieure du niveau inférieur de la semelle électromécanique. Elle comporte l’emplacement des six capteurs de pression de diamètre 27 mm et de profondeur 0,2 mm sur lesquels viennent buter les six ressorts à compression (1). Elle comporte un réseau de tranchées permettant d’acheminer les données de masse jusqu’au microcontrôleur via des fils qui les traversent (2). Elle comporte l’emplacement du microcontrôleur ainsi que de l’accéléromètre (3). Elle comporte l’emplacement de la batterie monter sur une carte PCB (4). Elle comporte l’emplacement de la tige de fixation des deux niveaux (5). Elle comporte l’emplacement femelle qui entre dans un emplacement mâle du niveau supérieur pour contraindre le mouvement de la semelle électromécanique autour de l’axe vertical (6). La représente le dessin vu depuis un angle droit arrière bas. Il s’agit de la face inférieure du niveau inférieur de la semelle électromécanique. Elle comporte la sortie de la tige de fixation qui traverse les deux niveaux de la semelle électromécanique (1). Elle comporte l’emplacement de l’anneau à 16 LED RGB (2). Elle comporte les trois surfaces de contact chacune asynchrone à sa surface adjacente au sol lors du contact au déroulé de l’appuyé (3). La représente le dessin vu depuis le profil. Il s’agit du profil du niveau inférieur de la semelle électromécanique. Elle comporte la surface de contact (1). Elle comporte le talon surmonté de 32 mm du sol (2). La représente le dessin vu de haut. Il s’agit de la surface du niveau inférieur de la semelle électromécanique. Elle comporte l’emplacement des six capteurs de pression à cellules de charges résistives lesquels sont percutés dans le même emplacement par six ressorts à compression (1). Elle comporte l’emplacement de l’accéléromètre (2). Elle comporte l’emplacement du microcontrôleur (3). Elle comporte l’emplacement d’un buzzer actif (4). Elle comporte l’emplacement de la tige de fixation qui traverse les deux niveaux de la semelle électromécanique (5). Elle comporte l’emplacement de la batterie qui alimente le système monté sur sa carte PCB (6). Elle comporte l’emplacement femelle qui entre dans un emplacement mâle du niveau supérieur pour contraindre le mouvement de la semelle électromécanique autour de l’axe vertical (7). La représente le dessin en vue d’ensemble. Il s’agit de la semelle électromécanique. Elle comporte la couverture des tranchées (1). Elle comporte les six ressorts à compression (2). Elle comporte le lit qui accueille un dispositif plantaire tiers (3). Elle comporte la surface de contact au sol (4). Elle comporte le flan qui maintiens le dispositif tiers à l’intérieur du lit (5). Elle comporte la courbure de la semelle électromécanique permettant sa flexion pour la compression des ressorts qui transmettent la masse de l’utilisateur aux six capteurs de pression (6). Elle comporte les insères des sangles à scratch permettant le maintien de la semelle électromécanique à un dispositif plantaire tiers (7). Elle comporte l’entrée de la tige de fixation qui traverse les deux niveaux de la semelle électromécanique (8). Elle comporte le talon surmonté de 32 mm du sol (9). La semelle électromécanique comporte deux niveaux fixés par l’arrière et libre d’une amplitude de mouvement de 20 mm à l’avant bas sur l’axe vertical. Le niveau supérieur de longueur 260 mm et de largeur 128 mm est composé à l’avant sur sa face supérieur d’une courbe ( repère 1) partant du point zéro sur l’axe horizontal pour revenir à 0 sur l’axe horizontal en touchant un point situé à – 14 mm sur l’axe vertical, cette courbe se déplace sur l’axe horizontal et matérialise un lit d’une épaisseur de 20 mm avec des bords élevés sur sa périphérie de hauteur 14 mm ( repère 2) qui maintiennent le pied ou tout autre dispositif plantaire tiers à l’intérieur de la face supérieur du niveau supérieur du dispositif, un dispositif tiers pourra y être fixé à l’aide de fermeture auto-agrippant ou de sangles dentées à compression ( repère 7). La surface inférieur du niveau supérieur est incurvé à l’arrière ( repère 4) et épouse la courbe de la face supérieur arrière du niveau inférieur ( repère 6) pour pouvoir s’y fixer depuis un emplacement mâle de la face inférieur du niveau supérieur ( repère 1) qui s’impose dans un emplacement femelle de la face supérieur du niveau inférieur sur le même axe ( repère 6) à proximité d’un cylindre creux de 8 mm de diamètre ( repère 5) accueillant une tige métallique traversant la semelle électromécanique sur sa hauteur pour fixer le niveau inférieur ( repère 1) au niveau supérieur ( repère 3)). A l’avant, la face inférieure du niveau supérieur est creusé par six cylindres de 10 mm de profondeur ( repère 4) accueillant six ressorts à compression ( repère 2) qui permettent à la face avant du niveau supérieur une inclinaison de 20 mm sur l’axe parallèle au sol permettant la récupération de la contrainte de masse de l’utilisateur et son transfert sur la face supérieur avant du niveau inférieur. La surface arrière supérieur du niveau inférieur de la semelle électromécanique est composée d’une surface incurvée qui épouse la courbe de la face inférieure du niveau supérieur ( repère 6). Cette surface ouvre des cavités ou sont placés les composants électroniques du dispositif incluant : Une cavité de 100 mm de longueur par 30 mm de largeur et 25 mm de profondeur pour l’emplacement de la batterie monté sur une carte PCB ( repère 6). Une cavité de de 45 mm de longueur par 20 mm de largeur par 23 mm de profondeur pour l’emplacement du microcontrôleur ( repère 3). Une cavité de 28 mm de longueur par 23 mm de largeur par 25 mm de profondeur pour l’emplacement de l’unité de mesure inertiel ( repère 2). Une cavité de 20 mm de longueur par 20 mm de largeur par 20 mm de profondeur pour l’emplacement d’un buzzer actif ( repère 4). La surface avant du niveau inférieur est composé d’un réseau de six cylindres creux d’une profondeur de 10 mm par 30 mm de diamètre sur une surface plane de 30 mm d’épaisseur et de dimension 138 mm de longueur par 125 mm de largeur . Le réseau de six cylindres creux de la surface avant du niveau inférieur est axé verticalement sur le réseau de six cylindres creux de la face avant inférieur du niveau supérieur . Les six ressorts sont contraints entre les creux des six cylindres de la face inférieur du niveau supérieur ( repère 4) et les creux des six cylindres de la face supérieur du niveau inférieur ( repère 1). Sur la surface inférieur des six cylindres de la face supérieur du niveau inférieur sont disposés six capteurs de pressions d’une capacité de charge unitaire de 50kg de masse chacun ( repère 1) qui transmettent l’information de masse au microcontrôleur situé à l’arrière du niveau inférieur du dispositif par un système de tranchées creusé dans la face supérieur avant du niveau inférieur qui interconnecte le réseau des six cylindres comportant les capteurs de pressions à cellules de charges résistives jusqu’aux cavités arrière du niveau inférieur et . La semelle électromécanique selon l’invention est destiné à optimiser les déplacements plantaire de l’utilisateur pour renforcer les muscles sollicités par les déplacements lors de la marche, de la course et du saut et notamment améliorer le transfert de la masse de l’utilisateur en des points concentrés sur l’avant du pied, il est destiné à la pratique de la marche, des sports de course et de saut des utilisateurs, à la récupération des données de masse, d’accélération, d’orientation et de la vitesse angulaire de balayage du pied par rapport à l’ombilic des utilisateurs en temps réel dont la variation sera linéarisé sur un graphique temporel pour que l’étude de la variations des courbes des données de masse, d’accélération, d’orientation et de la vitesse angulaire de balayage du pied par rapport à l’ombilic soit unifié en un indice nommé « éther » qui permet de déterminer la capacité du pied à effectuer un mouvement à des vitesses inversement proportionnelles à la quantité de masse qu’il supporte en temps réel. Cet indice ne peut être permis que par la présente invention semelle électromécanique lorsque l’utilisateur souhaite disposer de mobilité sur toute la surface terrestre. L’autre façon possible de reproduire l’unité de ces données étant de récupérer les données de masse en temps réel depuis un dispositif placé au sol sur toute la surface de mobilité souhaité par l’utilisateur ce qui n’est pas possible pour toute la surface terrestre en l’état actuel de nos connaissances. Semelle électromécanique permettant l’étude de la mobilité de son utilisateur caractérisée en ce qu’elle comprend un niveau supérieur et un niveau inférieur, lesdits niveaux étant fixés par l’arrière, l’avant de la face inférieur du niveau supérieur est creusé par six cylindres, la surface avant du niveau inférieur est composée d’un réseau de six cylindres creux (4) , lesdits cylindres accueillant six ressorts à compression, sur la surface inférieure des six cylindres de la face supérieur du niveau inférieur sont disposés six capteurs de pression qui transmettent l’information de masse à un microcontrôleur (3), ledit microcontrôleur (3) étant équipé d’un dispositif de communication externe sans fil de type Wifi et Bluetooth, la semelle comprenant également une batterie et un composant d’unité de mesure inertiel à 9 axes : trois axes pour un magnétomètre, trois axes pour un accéléromètre, trois axes pour un gyroscope, le talon de la semelle étant surélevé du sol afin de concentrer la masse de l’utilisateur sur l’avant de la semelle. Semelle selon la revendication 1 caractérisée en ce que le niveau supérieur comporte des sangles à fermetures auto-agrippant ou des sangles dentées à compression pour fixer le pied ou un dispositif plantaire tiers. Semelle selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que la face supérieure du niveau inférieur comporte un réseau de tranchées qui permet d’acheminer les données jusqu’au microcontrôleur via des fils qui les traversent. Semelle selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le niveau supérieur comprend un emplacement mâle qui entre dans un emplacement femelle du niveau inférieur. Semelle selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la surface inférieure du niveau supérieur est incurvée à l’arrière et épouse la courbe de la face supérieure arrière du niveau inférieur.