FR 2764499 A1 19981218 FR 9707436 A 19970616 PROCÉDÉ ET DISPOSITIF POUR LA RÉALISATION D'OBJETS DE CALAGE, DE POSITIONNEMENT OU D'APPUI D'UNE PERSONNE La présente invention concerne un procédé pour réaliser, ajuster ou con- cevoir des objets, éléments ou ensembles, destinés à placer, maintenir, soutenir ou disposer une personne dans une position et/ou une situation donnée, par rapport à une référence (plan, support, origine).. io Les domaines d'application de l'invention sont nombreux. A titre de premier exemple, I'invention permet de fabriquer des orthèses de soutien du corps pour des personnes physiquement déficientes, no- tamment en position couchée. Plus précisément, les personnes déficien- tes présentant des malformations et déformations physiques (notamment des dissymétries) ont particulièrement besoin d 'éléments de soutien en position allongée, sous forme de coussins, de forme et dimension propres à la morphologie de la personne. De manière connue, ces éléments sont fabriqués par moulage de maté- riau plastique. On réalise dans un premier temps un moule ou empreinte de la personne en position, et on fabrique par moulage l'orthèse. Cette manière de procéder connue présente des inconvénients. D'une part, elle est fastidieuse et désagréable pour la personne du fait des opérations nécessaires à la réalisation du moule, d'autre part, elle est très coûteuse car elle demande beaucoup de temps et une main- d'oeuvre spécialisée. Selon un autre exemple d'application, I'invention permet la fabrication ou l'ajustement de meubles ergonomiques, telle qu'une assise pour poste de travail, par exemple une chaise destinée à une personne appelée à tra- vailler dans une position donnée par rapport à un ensemble de travail in- cluant un bureau, un ordinateur et ses périphériques. L'état actuel de la technique ne permet pas de réaliser de tels meubles sur mesure, à tout le moins dans des conditions économiques accepta- o bles. L'utilisateur est donc souvent réduit à s'adapter au meuble, alors que ce devrait être l'inverse, ce qui, pour un usage privé est regrettable, et pour un usage professionnel n'est pas réglementaire. Dans ce contexte, I'invention propose un procédé et un dispositif pour sa mise en oeuvre, qui soient fiables, peu onéreux et permettent de réaliser ou d'ajuster des éléments aptes à répondre parfaitement aux besoins de l'utilisateur. A cette fin, selon l'invention, le procédé pour la réalisation d'un dispositif 2( pour le calage, le positionnement ou l'appui d'une personne, par rapport à au moins un support ou plan de référence, est caractérisé par les éta- pes suivantes: * on prends au moins une mesure caractéristique de la morphologie de la personne, et/ou au moins une mesure caractéristique de la position souhaitée et/ou au moins une consigne de positionnement; on calcule, à l'aide d'un premier modèle mathématique, un jeu de données géométriques et/ou anthropométriques minimales permettant de définir l'enveloppe de la personne dans la position souhaitée; on calcule par un second modèle propre à l'application et/ou à l'usage dudit dispositif les mesures et dimensions du dispositif en fonction des données d'au moins une des étapes précédentes. Plus particulièrement, le premier modèle permet le calcul de l'image en positif de ladite enveloppe dans une position de référence, et le second modèle permet le calcul de l'image en négatif de ladite enveloppe dans la position ou la situation souhaitée. o Selon une première application, le procédé pour la réalisation de dispo- sitifs d'appui et de positionnement du corps humain par rapport à un plan de référence, telles que par exemple des orthèses de positionnement et/ou de soutien pour personnes déficientes, le dispositif comprenant au moins un élément, de formes et dimensions adaptées aux besoins, est is caractérisé par les étapes suivantes: on prend au moins une mesure caractéristique de la morphologie de la personne, et au moins une mesure caractéristique de la position souhaitée; * on calcule, à l'aide d'un premier modèle mathématique, un jeu de données géométriques et/ou anthropométriques minimales permettant de définir la personne dans la position souhaitée; on calcule, à l'aide d'un deuxième modèle mathématique propre à l'application et/ou l'usage dudit dispositif, d'une part les données géométriques et/ou anthropométriques minimales permettant de défi- nir la personne dans la position souhaitée, et d'autre part les données géométriques minimales permettant de définir ledit élément; * on reporte lesdites dimensions sur un bloc de matériau; et * on découpe ledit élément dans ledit bloc. Avantageusement, I'élément est formé d'un matériau plastique souple ou semi-rigide léger, tel que de la mousse polyether ou équivalent. Afin de simplifier la réalisation du dispositif, notamment dans le cas de configurations compliquées, on définit ledit dispositif par la réunion de deux (ou plusieurs) éléments indépendants et complémentaires. De préférence, on prend deux, trois ou quatre mesures caractéristiques de la morphologie de la personne, et deux, trois ou quatre mesures ca- ractéristiques de la position souhaitée; plus particulièrement, les mesures morphologiques incluent, par exemple, la taille du tronc, la longueur d'une cuisse, la longueur d'une jambe, le périmètre du bassin; les mesures de position incluent, par exemple, la distance entre genoux, I'angle de flexion de genoux, le décalage des genoux par rapport à l'axe longitudinal du corps. L'invention concerne aussi un procédé de modélisation de l'enveloppe corporelle humaine à partir d'une ou plusieurs mensurations d'une per- sonne, d'un groupe de personnes ou d'une population, permettant la mise au point de normes, de standards, de cotes d'encombrements maximales, minimales et moyennes, dans lequel: on prend au moins une mesure caractéristiques de la morphologie de la personne et au moins une mesure caractéristiques de la norme ou standard souhaité et/ou au moins une consigne de norme / standard 2 5. on calcule, à l'aide d'un premier modèle mathématique, un jeu de don- nées géométriques et/ou anthropométriques minimales permettant de définir la ou les personnes dans la position de référence; on calcule, par un second modèle mathématique propre à l'application et/ou l'usage dudit dispositif, une série d'informations, de mesures et de dimensions de types minimum, maximum et moyen permettant, par exemple, le réglage moyen d'un objet pour une équipe, ou la four- chette minimum / maximum convenant à une population donnée. L'invention sera bien comprise à la lumière de la description qui suit se rapportant à des exemples d'illustration, mais non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est un tableau synoptique schématique du procédé de io lI'invention; La figure 2 montre un sujet couché sur le coté pour la mesure d'un pre- mier jeu de mesures caractéristiques anthropométriques, en vue de réali- ser une orthèse; La figure 3 montre le sujet de la figure 2 étendu sur le dos, pour la mesure s 5d'un second jeu de caractéristiques anthropométriques; Les figures 4 et 5 montrent un sujet en position souhaitée, respective- ment en vue de côté et de dessus, pour la prise de mesures caractéristi- ques de la position recherchée; La figure 6 est un tableau montrant d'une part les mesures, et d'autre part les dimensions des éléments de l'orthèse calculée; Les figures 7 et 8 représentent schématiquement un sujet sur le dos ins- tallé dans son orthèse o sont représentées les dimensions calculées et les dimensions extrapolées; Les figures 9 et 10 montrent, respectivement en vue de dessus le cous- sin n0 1, et en perspective les deux éléments constituant un coussin d'orthèse; Les figures 11 et 12 montrent schématiquement un sujet en position res- pectivement debout et assise, pour la prise de mesures anthropométri- ques et de position; La figure 13 représente schématiquement un sujet dans la position sou- haitée, montrant les mesures calculées; La figure 14 montre schématiquement le même sujet en position de travail montrant les mesures extrapolées et les dimensions des outils du poste de travail; La figure 15 montre schématiquement un sujet en vue de côté avec ses plans de référence; La figure 16 montre les plans de référence du sujet de la figure 15. o On décrira ci-après deux exemples d'application du procédé et du dispo- sitif pour sa mise en oeuvre, de l'invention, à savoir une première appli- cation destinée à la réalisation d'éléments de soutien et de calage desti- née à des personnes déficientes, notamment en position couchée, sous forme d'un coussin (ou orthèse) de forme spécifique. La seconde application décrite concerne la détermination de positions géométriques dans l'espace, relatives, entre un sujet et un outil de travail, et notamment un siège et un bureau avec ordinateur, clavier et autres appareils. 2() Il est entendu que l'invention peut être appliquée à beaucoup d'autres domaines, et vise de manière générale à permettre la détermination de mesures de positionnement, ou de dimensions, de tous les composants d'un objet ou d'un groupe d'objets susceptibles d'être utilisés par lI'homme, que ce soit en position statique ou dynamique, et ce quelle que soit la position (debout, assis, couché,...), le procédé pouvant être utilisé à des fins fonctionnelles, ergonomiques, éducatives, rééducatives, sporti- ves, esthétiques, et dans un cadre privé, public ou professionnel. A titre d'exemple, les objets ou groupe d'objets suivants font partie des applications possibles: siège, fauteuil, chaise, tabouret, canapé, ban- quette, strapontin, selle, coussin, orthèse, table, lit, et également ensem- ble d'objets ou structures tels que bureau, chaîne de montage, postes de travail et postes de conduite, machines, engins, ou tout autre appareil, dispositif ou objet ayant une relation avec un sujet humain, en contact direct ou non avec ce dernier. Dans l'application de l'invention à la réalisation d'objets (coussin) de sou- tien ou d'appui pour personnes déficientes, I'invention peut être utilisée par, ou destinée à, par exemple, des personnes âgées ou convalescen- tes à mobilité restreinte, des grabataires, ou toute personne présentant des difficultés de maintien en position, sur un lit ou sur un fauteuil, ou souffrant de complications liées au décubitus, ou un sujet convalescent des suites d'interventions chirurgicales ou traumatiques, et devant être placée dans une position particulière, incompatible avec les supports usuels (lit, fauteuil, civière,...); et en général toute personne éprouvant des difficultés à se maintenir dans des positions usuelles (couchée ou demi-assise), tels que, par exemple, les sujets comateux, les brûlés, les polytraumatisés, les personnes souffrant de troubles circulatoires des membres inférieurs, de sciatique, et également pour les femmes encein- tes dans leurs dernières semaines de grossesse. On décrit ci-après, dans un premier temps, en référence à la figure 1, le principe général du procédé et du dispositif pour sa mise en oeuvre, de l'invention. La figure 1 montre un tableau synoptique, schématique, sous forme de bloc diagramme et présentant trois colonnes principales, intitulées res- pectivement: une première colonne appelée " entrées ", et correspon- dant aux informations saisies, une seconde colonne dite de " modélisation ", et une troisième colonne dite de " résultats ". Dans le mode préféré de mise en oeuvre de l'invention, le procédé est établi sous forme informatique, par l'intermédiaire d'un logiciel permettant de réaliser les calculs de manière automatique, à partir de données sai- sies par l'opérateur; ces données sont traitées par le logiciel incluant les modules de calculs, pour aboutir à un certain nombre d'informations cal- io culées et/ou extrapolées, en vue d'un résultat consistant en la détermina- tion spatiale, tridimensionnelle, de l'objet ou des objets susceptibles d'être utilisés par le sujet, pour l'application donnée. Dans l'application, par exemple, de la réalisation de coussins de calage (orthèses) pour personnes déficientes, en position couchée, les informa- tions saisies résultent de mesures et incluent certaines mensurations an- thropométriques intrinsèques du sujet, et une ou plusieurs mesures liées à la position recherchée du sujet. La modélisation permet le calcul, à par- tir des mesures saisies, de données anthropométriques complémentaires 2() du sujet en position, notamment par détermination de l'enveloppe de ce- lui-ci. Les résultats procurent les dimensions finales du coussin, extrapo- lées à partir des données d'origine et/ou des données calculées par la modélisation, les dimensions du coussin étant aptes à permettre le posi- tionnement du sujet dans la position souhaitée. La première phase " entrées " ou " saisie des données " comporte une première étape schématisée par le bloc diagramme 1, consistant à choisir l'application ou du domaine concerné, telle que, par exemple, la réalisa- tion de coussins d'appui pour sujets déficients. L'information est ensuite transmise, pour la seconde phase, à un bloc fonctionnel 2 comprenant un ensemble de quatre blocs référencés res- pectivement 3, dénommé " noyau logique de choix ", un bloc 4 " noyau logique " gérant les résultats de la modélisation, un bloc 5 dénommé " orientation et repérage de la modélisation d'enveloppe ", et un bloc 6 appelé " modélisation d'enveloppes ". En fonction du choix de l'application (dans la première étape d'entrée ou de saisie des données), la liaison entre la première phase d'entrée et de I( saisie et la seconde phase de modélisation, conduit à relier le bloc I " choix de l'application " au bloc 3 " noyau logique de choix ". Celui-ci détermine alors, en fonction de l'application, les mensurations et consi- gnes, référencées par le bloc 7, dans la phase entrées / saisie, qui sont nécessaires pour permettre de démarrer le calcul. Ces mensurations sont d'ordre anthropométrique, et/ou de positionnement du sujet. Dans l'application à la réalisation de coussins pour sujets déficients, les mesu- res incluent d'une part des mensurations anthropométriques, et d'autre part au moins une mesure caractéristique du sujet en position finale. Ces données mesurées sous forme de mensurations (bloc 7) sont introduites 2() dans le bloc fonctionnel 2, et plus particulièrement le bloc 6 " modélisation d'enveloppe " de la seconde phase de modélisation. Le bloc fonctionnel 6 calcule l'enveloppe du sujet, c'est-à-dire un certain nombre de données, de dimensions, de positions dans l'espace, ou au- tres, correspondant en quelque sorte à l'image en négatif du sujet, dans la position de référence. Le bloc fonctionnel 6 interagit avec le bloc fonctionnel 5 afin de permettre le repérage dans l'espace grâce à des formules mathématiques du sujet, de son enveloppe, par rapport aux plans de références, et les résultats o10 sont fournis au noyau logique 4, mettant en forme les résultats de la mo- délisation, notamment sous une forme exploitable de séries d'informations, de dimensions, positionnement dans l'espace ou similai- res. Ceci termine donc la première partie de la deuxième phase de modé- lisation, permettant d'obtenir les données calculées. La seconde partie de la seconde phase de modélisation, aboutit au trai- tement par le bloc fonctionnel 8 (appelé sous-modélisation / extrapola- tion), permettant de calculer un second jeu de données, cette fois-ci ex- IU trapolées à partir des données précédentes. Ce second jeu inclut, d'une part, une série d'informations, de dimensions, positionnement dans l'espace ou similaire, de la personne dans la posi- tion souhaitée et, d'autre part, un jeu de mensurations, cotes, repères de positionnement, permettant de donner les dimensions de la structure d'accueil du sujet. Dans l'exemple de coussins pour personnes déficientes, les dimensions du coussin ainsi calculées par extrapolation sont données par rapport à une référence, tel que le plan d'un lit. La troisième phase dite " de résultats " vise à mettre en forme les don- nées extrapolées (dimensions du coussin par exemple) pour permettre leur affichage et leur présentation sous une forme exploitable par lI'utilisateur par exemple, dans le cas de réalisation de coussins pour personnes déficientes, le nombre de cotes minimales pour permettre de découper dans un bloc de mousse polyether souple, le ou les coussins à la forme et aux dimensions voulues pour placer le sujet dans la position souhaitée. l1 En résumé, les phases du procédé de l'invention sont les suivantes, quelle que soit l'application: * choisir le domaine d'application (exemple n 1: détermination des me- sures d'un coussin de soutien pour personnes déficientes exemple n 2: ou détermination des mesures et positionnement d'un siège pour position de travail); * prise de mesures, de mensurations, ou caractéristiques anthropomé- triques du sujet, (par exemple, la taille du tronc, la longueur d'une jambe et/ou le périmètre du bassin); 1. prise de mesures d'au moins une caractéristique dimensionnelle ou spatiale du sujet en position et/ou définition d'au moins une consigne de position; * la première partie de la phase de modélisation (bloc 2 de la figure 1) conduit à des dimensions ou mensurations calculées grâce à une mo- délisation de l'enveloppe du sujet, en position de référence; les di- mensions calculées incluent, par exemple, la hauteur du regard par rapport au plan crural, ou la distance de la main (troisième métatar- sien) par rapport au plan dorsal; ces mesures ou caractéristiques an- thropométriques ne sont pas mesurées mais calculées à partir des données mesurées de la première phase d'une part, et du choix de l'application, d'autre part; * d'autres mesures sont extrapolées, par calcul, dans la deuxième partie de la phase de modélisation (bloc 8 de la figure 1), pour aboutir à un ensemble de données, calculées et non mesurées, telles que, par exemple, dans l'application à un poste de travail, la hauteur du siège, ou pour des coussins pour personnes déficientes, la hauteur totale dudit coussin. Ces données sont extrapolées non pas à partir des mensurations mesurées de la première étape, mais à partir des men- surations calculées par la modélisation de l'enveloppe, c'est-à-dire par les données calculées lors de la première partie de la phase de mo- délisation (bloc 2). On décrit ci-après en détail le procédé et le dispositif pour sa mise en oeuvre, de l'invention, dans l'application à la réalisation d'un coussin pour sujet déficient, en position couchée sur un lit, ce coussin étant dénommé " orthèse ". On fait référence plus particulièrement ci-après aux figures 2 à 8. ) Dans un premier temps, à l'appui des figures 2 à 5, on décrit ci-après la première phase consistant à prendre des mesures anthropométriques du sujet, et mesures caractéristiques de la position souhaitée du sujet. Cette phase correspond à la première phase appelée " entrées " dans le schéma synoptique de la figure 1. Le nombre de mesures dépend de la complexité géométrique de la posi- tion finale du sujet, et donc dans le cas d'espèce, de ses déficiences sur le plan physique. On a déterminé, selon l'invention, que huit mesures anthropométriques et de position suffisent pour permettre la détermination par le procédé de l'invention, des mesures du coussin destiné à soutenir le sujet. Ces huit mesures anthropométriques et de position, comportent deux familles, à savoir une première famille incluant quatre mensurations an- thropométriques, c'est-à-dire propres au sujet lui-même, et une seconde famille incluant quatre mensurations relatives à la position souhaitée. * Famille n 1 / mensurations anthropométriques (figures 2 et 3) - taille du tronc " a " - longueur d'une cuisse " b " - longueur d'une jambe " c " - périmètre du bassin (périmètre tronchantérien) " e " On a représenté sur la figure 2 un sujet couché sur le côté, sur un lit, ge- noux fléchis à 90 , et bras perpendiculaires au tronc; le lit 10 définit un plan de référence. Sur la figure 3, le sujet est représenté debout, en vue lo de face, bras écartés. Ces dessins sont des représentations extrêmement schématiques pour simplifier la compréhension. Famille n 2 / mesures caractéristiques de la position souhaitée (figures 4 et 5): - largeur souhaitée entre genoux " d " (figure 5) - angle de flexion d'un genou dans la position couchée souhaitée " f " (figure 4) décalage des genoux par rapport à l'axe longitudinal du corps " g " (figure 5) - hauteur sous talon " h " (figure 4) On a représenté sur la figure 6 un tableau montrant les différentes étapes et les informations saisies, en indiquant des exemples de mensurations et résultats après calcul et extrapolation. Le tableau de la figure 6 comprend ainsi deux parties I et 11, correspon- dant chacune à une page écran telle que visualisée par le logiciel de mise en oeuvre du procédé de l'invention. Dans le bloc 1, apparaissent des données extérieures telles que la date, le nom de la personne ayant réalisé et mis en oeuvre le dispositif, et un certain nombre d'informations séparées en trois parties, du haut vers le bas, et référencées IA, lB et IC. Sur la partie IA apparaissent des informations personnelles de l'utilisateur, tels que son nom, son prénom, sa date de naissance. D'autres informations peuvent être également indiquées. io Dans la partie lB apparaissent les quatre mensurations anthropométri- ques faisant partie de la première famille de mesures, tandis que dans la partie IC apparaissent les quatre mesures de la seconde famille, caracté- ristiques de la position recherchée du sujet. Sur la partie I en général, apparaissent également des instructions desti- nées à l'utilisateur pour passer d'une étape à l'autre. à l'aide du logiciel de la manière usuelle, par commande à l'aide d'une souris. La partie I de la figure 6 montre la situation du procédé à la fin de la pre- 2() mière phase de saisie d'entrée de données. On a montré sur les figures 7 et 8 un sujet en vue de dessus, représenté en position couchée sur un lit, et dans sa position finale désirée, avec le coussin d'appui représenté en grisé. Sur les figures 7 et 8 apparaissent un certain nombre de dimensions cal- culées par le procédé de l'invention. Ces mesures calculées comportent deux groupes distincts, à savoir, comme explicité précédemment, les me- sures calculées de l'enveloppe du sujet et du plan de référence (à savoir le dessus du lit), et les mesures extrapolées propres aux caractéristiques dimensionnelles du coussin d'appui pour le sujet. Les tableaux 1, 2 et 3 ci-dessous reprennent les différentes dimensions (calculées ou extrapolées) dans l'exemple considéré. On retrouve sur les tableaux la définition de certaines des dimensions en question, leur valeur en centimètres, et la référence qu'elles portent sur les figures 7 et 8. Tableau n 1 CUISSES GENOUX JAMBES ET PIEDS Profondeur encoches genoux 10 B Largeur intercondylienne 10 Hauteur pli du genou 30,2 A Longueur logement pour la cuisse 40 Largeur encoches cuisses et genoux 16,8 C Longueur jambe 48 D Ecartement des encoches de chevilles 8 Largeur et profondeur encoches de chevilles 9,4 Tableau n 2 l____COUSSIN Cote (cm) E Longueur totale 112,3 F Largeur totale 67 Hauteur totale 40,20 ENCOCHE TRONC G Largeur encoche 36 H Hauteur encoche 54 Profondeur de l'encoche 13 FEN TRE FESSIÈRE I Hauteur fenêtre 27 Largeur fenêtre 36 _____= EÉpaisseur bande dorsolombaire 2 Tableau n 3 J I Distance pli des genoux au haut du coussin n 1 74,6 |K | Décalage de l'axe des genoux 0 à 0 En référence à nouveau à la figure 6, la deuxième partie Il représente une page écran telle qu'elle apparaît après calculs et montrant le résultat final sous la forme d'une série de dimensions du coussin, et notamment les dimensions extérieures, reprises dans le tableau n 2 ci-dessus. On note que, dans cet exemple, le coussin d'appui est réalisé en deux parties ou morceaux indépendants et complémentaires. La figure 9 montre en vue de dessus le coussin n 1, et la figure 10 mon- 1o tre en perspective les coussins n 1 et 2 avant leur assemblage. On conçoit ainsi que l'utilisateur, à partir de l'ensemble des mesures ca- ractéristiques du coussin (écran n Il de la figure 6, et tableaux n 1, n 2 et n 3), dispose de l'ensemble des informations lui permettant de confec- tionner les deux coussins. De façon pratique, les coussins sont d'abord découpés dans leur forme générale par leurs dimensions extérieures, dans des blocs de mousse polyether. 2() On trace ensuite sur ces blocs les différentes mesures résultant des cal- culs d'extrapolation, et on découpe enfin selon ces dimensions, les en- tailles, encoches, épaulements et autres formes nécessaires à la réalisa- tion de la forme finale du coussin. Les étapes, dans l'exemple représenté, de fabrication d'une orthèse com- posée de deux coussins n 1 et n 2, à partir d'un bloc de mousse po- lyether (ou équivalent), sont les suivantes: Découpage des coussins n 1 et n 2 selon leur forme extérieure. À Traçage au feutre de l'axe longitudinal du coussin, puis en suivant les cotes données, tracer puis découper entièrement la fosse fessière en arrondissant les angles. Découper l'encoche dorsolombaire et couper approximativement en biais les deux parties sous les bras. * Reporter sur le coussin n 1 le décalage de l'axe, droit ou gauche, ap- pelé D. À Prendre le coussin n 2 et en tracer l'axe longitudinal, le poser sur le morceau n 1 au ras de la fosse fessière en alignant l'axe du morceau io n 2 sur le repère D. À Sur le coussin n 2, reporter la distance haut du coussin / pli des ge- noux, et tracer symétriquement les encoches de genoux. * Sur le morceau n 1, tracer symétriquement par rapport à l'axe, les encoches de chevilles au pied du coussin. o Disposer les coussins n 1 et 2 de manière que les encoches de ge- noux avec les chevilles, vers le bas et avec les bords de la fosse fes- sière en haut. * Coller le coussin n 1 sur le coussin n 2 à la colle (au néoprène gel de préférence). * * Découper la mousse selon le tracé. * Essayer les coussins assemblés, en position avec le sujet. À Découper selon les cotes finales et faire les deux découpes arrondies de flexion de l'ensemble au pied du coussin n 2. * Envelopper l'ensemble de l'orthèse dans une housse. * Supprimer les parties inutiles dans les jours suivants, au fur et à me- sure de l'utilisation. * Enfin, les résultats par rapport aux objectifs initiaux sont évalués pour d'éventuelles retouches, dans les jours suivants, puis un mois plus tard. On décrit ci-après un autre exemple d'application de l'invention, à savoir le domaine de la bureautique, et plus particulièrement pour la détermina- tion d'un poste d'activité en position assise, d'un sujet, et encore plus précisément d'un ensemble bureau / siège, pour un travail faisant appel à l'utilisation discontinue d'un ordinateur, tels que, par exemple, poste d'accueil, secrétariat, CAO, etc. Le procédé de l'invention permet de calculer les caractéristiques d'un bu- reau et d'un siège adaptés à la personne et au poste, et également les io caractéristiques susceptibles d'être modifiées par réglage pour adapter la hauteur du siège et un bureau existant à la personne et au poste / fonc- tion. En référence plus particulièrement aux figures 11 et 12, les mesures an- thropométriques sont les suivantes (première phase d'entrées / saisies): stature debout " h " - taille assis " i " - tour de bassin " j " - hauteur du bureau existant " k " - hauteur de l'écran " ii " En référence au tableau n 4 ci-après, les consignes de positionnement sont les suivantes: Tableau n 4 |I Flexion de hanche recherchée 90 degrés Flexion antérieure de tronc envisagée 10 degrés Flexion de coude recherchée 90 degrés Hauteur de talons 3 |cm Une fois ces mesures saisies par l'utilisateur dans le système informati- que, le logiciel calcule par modélisation (bloc fonctionnel 2 / figure 1), les différentes mensurations du sujet en position de référence, qui permet- tront ensuite, lors de la phase suivante de sous-modélisation (bloc 8 / fi- gure 1), de déterminer les dimensions de la structure souhaitée, à savoir siège, bureau, supports divers (repose-pied, cale de bureau, support de clavier et de moniteur) pour le sujet, ces dernières mesures étant déter- minées par extrapolation. o On voit que les mensurations correspondant à la position souhaitée dans l'application de réalisation d'une orthèse, sont ici remplacées par les consignes de positionnement. En référence à la figure 13, les mesures calculées par modélisation (bloc 2 de la figure 1) sont les suivantes: - hauteur du regard " I " - distance métatarsien " m " - hauteur du coude " n " - distance plan crural / talon " o " - distance coude plan dorsal " p " - distance entre plan / dorsal et talon " q " - hauteur métatarsien " r " - angle bêta d'inclinaison des tibias par rapport à l'horizontal - angle gamma d'inclinaison des cuisses par rapport au plan dorsal - angle alpha d'inclinaison de la tête par rapport au plan dorsal La figure 14 montre les caractéristiques dimensionnelles et spatiales des différents éléments du poste de travail; ces données sont calculées par extrapolation, par le bloc de sous-modélisation (bloc 8 / figure 1) et sont les suivantes: - distance écran / sujet " s " - inclinaison écran angle "t " - hauteur calage de l'écran " v " - hauteur du clavier " w " - hauteur utile du dossier " dd " - hauteur cambrure dossier / carreau " ee " - longueur appui crural " cc " - hauteur du bureau " x " - hauteur cale de bureau " y " - hauteur repose-pied " z " - hauteur de siège " aa " - profondeur du carreau " bb " - hauteur utile du dossier " dd " - hauteur cambrure dossier / carreau " ee " - longueur appui crural " cc " Les tableaux A, B et C ci-après montrent des exemples de mensurations, en relation avec la description qui précède (figures 11 à 14) dans l'application à la bureautique. Tableau A Stature debout 179 cm Taille du tronc 95 cm Tour de bassin 95 cm Hauteur bureau existant 75 cm Tableau B l___ Caractéristiques du siège Cotes (cm) bb Profondeur du carreau 63,40 Largeur du Carreau 39,31 cc Longueur de l'appui crural 26,00 Longueur de l'appui fessier 18,00 dd Hauteur utile de dossier 33,20 Largeur utile de dossier 30,20 ee Hauteur cambrure du dossier carreau 19,00 Distance bordant. de carreau I dossier 36,90 Tableau C |_______ Caractéristiques du poste d'activité aa Réglage en hauteur du siège 57,00 z Hauteur repose-pied 4,00 x Hauteur souhaitable plan de travail 75,00 y Hauteur des cales de bureau 0,00 v Épaisseur cale moniteur 6,00 w Hauteur support clavier par rapport au sol 70 s Distance écran / sujet 67 La phase de modélisation, permettant de calculer l'enveloppe du sujet, et de déterminer ainsi des éléments de mensuration ou de position propres au sujet, fait appel aux principes et formules suivants, la description qui suit s'appuyant sur les figures 15 et 16. 1) Il est entendu que le principe général décrit ci-après s'applique à tous les domaines, que ce soit pour les deux exemples décrits ci-dessus, à savoir calculs de coussins de calage pour sujets déficients et calculs de dimen- sions de meubles et outils de travail, et pour toute autre application du dispositif et procédé de l'invention. Ceci montre l'intérêt du procédé qui permet, avec quelques éléments de base, de déterminer les éléments dans des configurations et applications très diverses. La modélisation (bloc 2 de la figure 1) permet la détermination de l'enveloppe du sujet en position de référence, à partir des repères fonda- mentaux constants qui sont les suivants: les plans principaux, les sous- plans, les lignes repères, les angles primitifs. Les trois plans principaux incluent d'une part deux plans fixes, à savoir le plan dorsal sur lequel s'appuie la face dorsale du tronc et donc les deux épaules, et le plan sagittal perpendiculaire au plan dorsal et passant par le sternum et le nombril de l'enveloppe, et d'autre part un plan pivotant, à savoir le plan crural qui passe par les deux ischions et la face postérieure o d'au moins une cuisse, croisant le plan dorsal selon une horizontale appe- lée ligne fessière, perpendiculaire au plan sagittal. L'angle plan dorsal / plan crural s'appelle l'angle alpha. Les sous plans incluent: le plan jambier: appuyé contre la face postérieure d'au moins une jambe (poplité / talon), il croise le plan crural par une ligne appelée li- gne poplitée qui est parallèle à la ligne fessière. Il est perpendiculaire au plan sagittal. L'angle plan crural / plan jambier s'appelle l'angle bêta. le plan capital: appuyé contre la face postérieure de la tête, il est pa- rallèle à l'axe pupillaire et croise le plan dorsal en une ligne horizon- tale appelée ligne scapulaire. Il est perpendiculaire au plan sagittal. L'angle plan capital / plan dorsal s'appelle l'angle gamma. On trouve également les lignes repères suivantes: 1. La ligne scapulaire: croisement du plan capital et du plan dorsal. 2. La ligne fessière: croisement du plan dorsal et du plan crural lors- que les hanches sont fléchies à 90 . 3. La ligne poplité: croisement du plan jambier et du plan crural. Ces trois lignes sont parallèles entre elles. De plus, rappelons les angles primitifs: L'angle alpha: angle plan dorsal / plan crural. L'angle bêta: angle plan jambier / plan crural. L'angle gamma:angle plan capital I plan dorsal. to En position de référence, les deux premiers angles sont égaux à 90 et le troisième est égal à 0 . Les formules utilisées, tant par la modélisation générale que par les sous- modélisations / extrapolations, sont nombreuses. Seules quelques unes sont données ci-après en montrant leur relation avec les deux exemples d'application retenus. Longueur totale de l'orthèse coussin de calage: la modélisation principale calcule: À distance ligne fessière / aisselle = taille du tronc x 0,57 * distance ligne fessière / ligne talonnière H = longueur jambe + (longueur cuisse x cosinus (90 - flexion de hanche de modélisation)) 25. La distance hanche / plan dorsal D = ((tour de bassin divisé par pi) x 0,7) divisé par 2 * Diamètre de jambe = longueur de jambe x 0,54 * Largeur du tronc = ((tour de bassin divisé par pi) x 1, 11) Comme on le voit, ces résultats se font à partir des mensurations deman- dées correspondantes à l'application. la sous-modélisation calcule: Alpha-h = arc sinus (hauteur sous talons: ((longueur de cuisse x sinus (angle de flexion de genou divisé par 2) + (longueur de jambe x sinus (angle de flexion de genou divisé par deux) A partir de ces résultats de la modélisation générale, la sous- modélisation I( peut, par exemple, extrapoler la longueur totale du coussin selon la for- mule: longueur totale du coussin = ((distance ligne fessière / talon) - 2 V) x co- sinus alpha-h + (distance ligne fessière / creux aisselle) - (diamètre de jambe divisé par deux), ainsi que la largeur de l'encoche du tronc = largeur tronc x 1,08. Comme on le voit, ces formules utilisent les résultats de la modélisation générale. 2(0 On donne ci-après deux formules du procédé dans son application à la bureautique. 1. Hauteur souhaitable du siège: la modélisation principale calcule: 25. la longueur de cuisse LC = (stature debout - taille du tronc) divisé par 2 * la longueur de jambe LJ = (stature debout - taille du tronc) divisé par 2 À la hauteur ligne fessière / ligne talonnière en position de référence H = LJ + (LC x cosinus (90 - flexion de hanche de modélisation); la sous-modélisation, elle, calcule la hauteur fesse / sol en fonction de la flexion du tronc par rapport à la verticale (FI T) et par rapport à la flexion de hanche recherchée (FI H R) en ajoutant la hauteur de talons de chaussures (H Ta): Hauteur souhaitable de siège = (H + (LC x sinus (90 - FI H R)) - FI T -H Ta. 2. Hauteur souhaitable du bureau: o0 la modélisation principale calcule: À la hauteur épaule / plan crural HE = taille tronc x 0,65 À la longueur de bras LB = (stature - taille tronc) x 0,37 * la longueur d'avant-bras LAB = (stature - taille tronc) x 0,40 L'étape de sous-modélisation calcule la hauteur théorique du bureau = (hauteur siège calculée + (HE x cos (FL T))) - ((LB x cos (FL T)) + (LAB x (sinus (180 + FL T))) + (LAB x cosinus (180 - (flexion coude - FL T)))) En fonction du bureau existant, la valeur affichée de hauteur souhaitable ajoute la hauteur théorique aux cales de bureau ou au repose- pied, selon ce qui est nécessaire. Dans le cadre de l'application d'orthèse, le procédé et le dispositif permet- tent de calculer le volume de l'élément et, à partir dudit volume, d'autres valeurs caractéristiques de l'élément, tels que son poids ou son coût par exemple. REVENDICATIONS 1- Procédé pour la réalisation d'un dispositif pour le calage, le position- nement ou l'appui d'une personne, par rapport à au moins un support ou plan de référence, caractérisé par les étapes suivantes: on prend au moins une mesure caractéristique (a) de la morpholo- gie de la personne, et/ou au moins une mesure caractéristique de o0 la position souhaitée (f,h) et/ou au moins une consigne de posi- tionnement; on calcule, à l'aide d'un premier modèle mathématique (6) propre au procédé, les données géométriques et/ou anthropométriques minimales permettant de définir l'enveloppe de la personne dans la position de référence; on calcule par un second modèle (8) propre à l'application et/ou l'usage dudit dispositif les mesures et dimensions du dispositif en fonction des données d'au moins une des étapes précédentes. 2- Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le second modèle permet le calcul de l'image en négatif de ladite enve- loppe dans la position souhaitée. 3- Procédé pour la réalisation de dispositifs d'appui et de positionnement du corps humain par rapport à un plan de référence, telles que par exemple des orthèses de positionnement (1,11) et/ou de soutien pour personnes déficientes, le dispositif comprenant au moins un élément, de formes et dimensions adaptées aux besoins, est caractérisé par les étapes suivantes: on prend au moins une mesure caractéristique de la morphologie de la personne, et au moins une mesure caractéristique de la posi- tion souhaitée; * on calcule, à l'aide d'un premier modèle mathématique, un jeu de données géométriques et/ou anthropométriques minimales permettant de définir la personne dans la position souhaitée; * on calcule, à l'aide d'un deuxième modèle mathématique propre à l'application et/ou l'usage dudit dispositif, d'une part les données géométriques et/ou anthropométriques minimales permettant de définir la personne dans la position souhaitée, et d'autre part les données géométriques minimales permettant de définir ledit élé- ment; * on reporte lesdites dimensions sur un bloc de matériau; et on découpe ledit élément dans ledit bloc. 4- Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément est formé d'un matériau plastique souple ou semi-rigide léger, tel que de la mousse polyether ou équivalent. 5- Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que l'on définit ledit dispositif par la réunion d'au moins deux éléments (1, 11) indépendants et complémentaires. 6- Procédé selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que lI'on prends deux, trois ou quatre mesures caractéristiques (e,c) de la morphologie de la personne, et deux, trois ou quatre mesures (d,B) ca- ractéristiques de la position souhaitée. 7- Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les mesures morphologiques incluent la taille du tronc, la longueur d'une cuisse, la longueur d'une jambe, le périmètre du bassin, et en ce que les mesures de position incluent la distance entre genoux, I'angle de flexion de genoux, le décalage des genoux par rapport à l'axe longitu- dinal du corps. 8- Procédé selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'on calcule le volume de l'élément, et à partir dudit volume, d'autres valeurs caractéristiques de l'élément, tels que son poids, son coût. o 9- Procédé pour la réalisation d'un dispositif pour le calage, le position- nement ou l'appui d'une personne, dans une position donnée, caracté- risé par les étapes suivantes; on prends au moins une mesure caractéristique de la morphologie de la personne, et/ou au moins une mesure caractéristique de la position souhaitée et/ou au moins une consigne de positionnement; on calcule, à l'aide d'un premier modèle mathématique propre au procédé, les données géométriques et/ou anthropométriques mini- males permettant de définir l'enveloppe de la personne dans la position de référence; *. on calcule en fonction des données de l'étape précédente, par un second modèle propre à l'application et/ou l'usage dudit dispositif, les mesures et dimensions minimales permettant de définir le dis- positif en fonction des données de l'étape précédente. 10- Procédé de modélisation de l'enveloppe corporelle humaine à partir d'une ou plusieurs mensurations d'une personne, d'un groupe de per- sonnes ou d'une population, permettant la mise au point de normes, de standards, de cotes d'encombrements maximales, minimales et moyennes, dans lequel: on prend au moins une mesure caractéristiques de la morphologie de la personne et au moins une mesure caractéristiques de la norme souhaitée et/ou au moins une consigne de norme / stan- dard; 5. on calcule, à l'aide d'un premier modèle mathématique, un jeu de données géométriques et/ou anthropométriques minimales per- mettant de définir la ou les personnes dans la norme de réfé- rence; on calcule, par un second modèle mathématique propre à io l'application et/ou l'usage dudit dispositif, une série d'informations, de mesures et de dimensions de types minimum, maximum et moyen permettant, par exemple, le réglage moyen d'un objet pour une équipe, ou la fourchette minimum / maximum convenant à une population donnée.