FR 2896401 A1 20070727 FR 0600656 A 20060125 DISPOSITIF ET PROCEDE DE STABILOMETRIE POSTURALE REALISEE PAR DETERMINATION AUTOMATIQUE DE LA POSITION DES PIEDS COUPLEE A UNE DYNAMOMETRIE DES PRESSIONS PODALES AU SOL. La présente invention concerne un dispositif ayant pour but de mesurer automatiquement, la distribution des principales forces d'appui au sol dies pieds d'un homme debout, de leurs positions relatives et du placement générale des forces à l'intérieur du polygone de sustentation défini par les appuis plantaires. Le secteur technique de l'invention est le domaine, mais pas uniquement, de la réalisation de matériel d'évaluation et de rééducation des sujets atteints de troubles de la posture et du matériel d'évaluation des postures dans les disciplines sportives. Le procédé et dispositif de la présente invention est utilisab: e dans toute application, où une détermination de la position relative des pieds, de leurs appuis, du centre de masses, de forces ou de poussées est recherchée. Cependant, pour simplifier la présentation de l'art antérieur, on citera ci-après essentiellement les références aux applications de posturologie ou de stabilometrie. Le problème posturologique s'énonce ainsi : quelle mécanicue musculosquelettique et quels contrôles neurologiques assurent le choix et le maintien de la station debout ? La projection au sol du centre de gravité et ses excursions obtenus sur plate-forme de force nous renseignent sur les asymétries de la posture moyenne et sur la qualité de son contrôle. Cependant, les excursions du centre des forces podales et leurs localisation n'ont de sens que si on les rapporte à un référentiel lié au sujet. attaché à ses pieds par exemple. Une des solutions préconisée par l'Association Française de Posturologie (AFP), consiste à placer les pieds du sujet en position standardisée sur une plate-forme de force (écartement des talons à 2 Cm, ouverture des pieds à 30 ) en s'aidant de cale-pieds parfaitement localisés sur la plate-forme. Il suffit d'opérer ensuite une translation de repère entre le zéro électrique de la plate-forme et par exemple le centre du polygone de sustentation définit par les appuis des bords externes des pieds en tenant compte de la pointure. Le référentiel ainsi défini est dit égo-centré . Pour plus de détails sur la conception de telle plate-formes, on pourra se référer utilement à la publication du brevet FR99.04850 (OUAKNINE Maurice). Cependant, la localisation du centre de pressions (CdP) sur plate-Forme unique ne dit rien sur la symétrie des appuis podaux et sur leur distribution. Il est ainsi possible de réaliser un même centre de pressions par une infinité d'appuis diagonaux entre les talons et les avant-pieds. Une des solutions consisterait à utiliser des podomètres 2 électroniques destinés essentiellement au relevé d'empreintes pour l'analyse statique et dynamique des appuis plantaires. Le principe de ces podomètres repose sur l'utilisation de surfaces matricielles piezo-sensibles intégrant un grand nombre de cellules qui présentent une caractéristique physique (résistance, capacité etc.) sensible à la pression. Malheureusement, la précision des forces de contact, leurs localisations ainsi que la non-linéarité des capteurs restent médiocres au regard des exigences de la stabilométrie. L'autre problème posé est celui de la détermination des centres de pressions des pieds disposés librement avec un écartement incompatible avec la surface réduite des plate-formes du commerce. Ce problème se pose notamment chez le sportif qui doit analyser sa posture pour parfaire son geste. C'est par exemple le cas des tireurs à l'arc ou au pistolet, du golfeur etc. . Une des solutions, consisterait à utiliser des plate-formes jumelles, une pour chaque pied. Pour ce faire, on peut par exemple utiliser deux plate-formes du commerce capables de donner chacune le centre de pressions des appuis d'un pied. Si on connaît parfaitement la disposition relative des deux plate-formes ainsi que le positionnement des pieds par rapport au référentiel lié à chaque plate-forme, il est théoriquement possible de reconstruire le centre de pression moyen projeté à l'intérieur du polygone de sustentation déterminé par les bords externes des appuis des pieds. Cette solution présente néanmoins un certain nombre de difficultés et d"inconvénients : - La précision requise pour la détermination du centre moyen de pressions couramment admise dans la littérature est de l'ordre de 0,5 mm. Cette exigence implique une mesure de la position relative des deux plateformes et de la position des pieds (en translation et en rotation) par rapport aux plate-formes, très rigoureuse. - Cette solution permet certes d'apprécier l'asymétrie de charge entre le pied droit et le pied gauche (asymétrie frontale) mais ne permet pas de statuer sur la répartition ou l'asymétrie de charge entre talons et avant-pieds (asymétrie sagittale) -Problème de coût, d'encombrement, d'appariement, d,c traitement synchronisé, de calibrage, de métrologie etc. Certains appareillages apparentés à des semelles mécaniques mesurent sous chaque pied, l'instabilité relative en terme de balance entre l'avant-pied et [e talon ou la distribution des quatre forces podales sous forme de poids avec plus ou moins d'erreur selon la disposition du pied et de sa pointure. C'est le cas par exemple de 1 moments des forces. Ce point se trouve sur la droite qui relie les points d'application de F1 et de F2. On a donc : L1F1=L2F2. Dans le cas de la figure 2B, Xm est positif. Mais c'est le pied gauche qui est le plus chargé (pied d'appui ; F1>F'2) avec un appui sur le talon û proche du plan de symétrie- alors que le pied droit porte une moindre charge (F2), mais sur le métatarse : il y a donc incohérence du pied d'appui et de l'X moyen. Les deux problèmes illustrés dans les figures 2A et 2B trouvent une solution dans l'utilisation de deux plate-formes jumelles (figure 3), une pour chaque pied. En effet, chaque plate-forme est susceptible de fournir le placement et l'intensité 1lu centre des forces de chaque pied (figure 3A) permettant ainsi d'observer les placements diagonaux et la balance des appuis droite-gauche. La figure 3B illustre le mode de détcrmination du centre général des forces F dans un référentiel égo-centré à partir des données de chaque plate-forme. Les variables attachées à la plate-forme de gauche se terminent par G et celles attachées à la plate-forme de droite se terminent par D . Initialement, chaque plate-forme fournit les coordonnées du centre des forces dans son propre référentiel. Ainsi, le placement de la force FG a pour cordonnées XG , YG dans son propre référentiel (PF_G) et X'G, Y'G dans le référentiel égo-centré XOY. Exprimons d'abord les coordonnées propre dans le référentiel XOY : X'c= XccosaùYGsina X'D=XDCOSa+YDsina YG= XGsina+YGcosa YD=-XDsina+ YDcosa 20 Coordonnées de la résultante F : X_FcX'c+FDX'D Y_ FGY'G+FDY'D FG + FD FG + FD Bien entendu, ce mode de calcul se généralise pour n'importe quelle position relative des deux plate-formes par transformation (translation et rotation) de repères. Dans ce type de réalisation, la balance des forces entre les deL.x pieds et le 25 centre général des forces sont parfaitement déterminés, mais pas la balance entre les forces exercées par les talons et les avant-pieds. La distribution desdites forces implique une parfaite localisation anatomique des pieds sur les plate-formes. Dans un autre type de réalisation, on peut obtenir, la distribution des forces entre les deux pieds et entre talons et avant-pieds. Le dispositif de mesure des quatre 30 principaux appuis (figure 4) est constitué de deux sabots dynamométriques û un pour chaque pied û faits d'un matériau de haute raideur : de l'aluminium AU4G par exemple . Chaque sabot est constitué d'une plaque inférieure (1) formant bâti et de Jeux plaques supérieures juxtaposées : la plaque (2T) sur laquelle repose le talon et la pin.que (2A) sur20 laquelle repose l'avant-pied. Les forces d'appui exercées sur ces plaques sont traduites en signal électrique grâce à des capteurs de force (3) disposés entre le bâti et lesdites plaques. Généralement, ces sabots de posture ne fournissent qu'une information par plaque, à savoir le poids. L'utilisateur dispose de la force totale exercée au sol par le 5 sujet, de la force exercée au sol par chaque pied et de la distribution des forces entre les talons et les avant-pieds. A partir de ces quatre informations et de la disparition relative des sabots de posture, la reconstruction du centre générale des forces, rapporté à un référentiel égo-centré, ne peut cependant être qu'approximative. On ne dispose pas précisément en effet des points d'application des forces résultantes partielles sur chaque plaque. Mais, certaines données anatomiques dans la littérature nous renseignent sur leur localisation statistique par rapport aux bords externes des pieds par exemple. La figure 4A illustre le mode de calcul de la résultante des forces G connaissant les lieues et l'intensité des forces d'appui PA,PB,PC,PD attachées à leurs points d'application hypothétiques A,B,C,D. Si on prend comme référence la base externe du talon, l'appui A du talon est à une distance a, l'appui B du métatarse est à une distanc,e b. L'angle d'ouverture des pieds étant 2a, on détermine : OI=II'/Tang a. Posons OA=OC=OI+a=T et OB=OD=OI+b=M. L'équation générale pour la détermination du centre de gravité des poids PA,PB,PC,PD est : OG = OA PA+OB PB+OC Pc + OD PD Les composantes en X et en Y de G sont : Gx= sina[T(PcûPA)+M(PDû1h)] GY=k cosa[T(R+PA)+ M(Pb+PB)] Avec PT=PA+PB+PC+PD 25 Le statokinésigramme obtenu avec le dispositif ci-dessus est basé sur la modulation des charges immuablement localisées. En réalité, les appuis plantaires sont très labiles en intensité et en placement. Une solution pour avoir avec précision le statokinésigramme général rapporté précisément aux pieds du sujet rinsi que la distribution des forces entre les deux pieds d'une part et entre talon et avan-pied d'autre 30 part, est de disposer de 2 couples de plate-formes, donc 4 plate-formes i:ldépendantes pour les 4 appuis. Un sabot dynamométrique (figure 5) est composée d'une plaque (2T) sur laquelle se pose le talon et d'une plaque (2A) sur laquelle se pose l'avant-pied. Les PA+PB+Pc+PD dites plaques constituent chacune une plate-forme complète en ce qu'elles reposent sur au moins trois capteurs de force (3) non-alignés déterminant ainsi un plan. La figure 5A montre une réalisation de 4 statokinésigrammes indépendants à partir desquels on pourra reconstruire le statokinésigramme général. On procède d'abord à la construction du statokinésigramme partiel de chaque pied -dans le référentiel du sabot dynamométrique-en combinant ceux du talon et de l'avant-pied. La figure 5B illustre le mode de calcul pour obtenir les composantes X, Y de la force F qui résulte du pied droit à un instant donné, connaissant les composantes des forces FT (talon) et FM (métatarse). On a : X=Fnr(X iûXT) F XT Y=FM(YMûYT) YT FM+FT FM+FT On procède de même avec le pied gauche. La figure 5C montre la réalisation du statokinésigramme général à partir de ceux des 2 pieds en tenant compte bien entendu de leur disposition. Ce mode de calcul, se ramène à celui de l'illustration de la figure 3A. La position et l'orientation d'un sabot par rapport à l'autre sont donc des données 15 essentielles pour la détermination du centre général des forces du sujet. Ledit centre, peut-être assimilée à la projection au sol du centre de gravité, ou plus précisément, le centre des pressions exercés par les pieds sur le sol. Pour projeter avec précision le centre des forces sur le polygone de sustentation des pieds du sujet, il faut soit dessiner le contour des pieds sur chaque sabot et rentrer à l'ordinateur les points du dessin rapportés 20 au référentiel dudit sabot, soit disposer sur chaque sabot d'une surface r,iezo-sensible capable de fournir l'empreinte électronique (exemple figure 6) du pied. Ladite empreinte fournira avec une précision et une résolution suffisantes, le contour du pied et la distribution des pressions podales. Il est ainsi possible de rapporter très ppt.écisément le centre générale des forces à la position réelle des pieds et non des sabots. Nous décrivons 25 ci-après le principe de ces podomètres électroniques. Dans les années 80, le laboratoire d'automatisme du C.N.R.S (L.A.A.S) à Toulouse met au point la peau artificielle . Cette peau est constituée d'une mousse polymère conductrice de quelques millimètres d'épaisseur . La résistance électrique de cette mousse diminue dans le sens de la compression de sorte que si o 1 place cette 30 mousse sur deux électrodes planes voisines, la résistance électrique mesurée entre lesdites électrodes sera inversement proportionnelle à la force de compression exercée entre la mousse et le plan contenant les paires d'électrodes ainsi qu'il est illustrée dans la figure 6A. Une des applications offerte par ce matériau a été la réalisation de podomètres électroniques destinés essentiellement au relevé d'empreintes pour l'analyse statique et10 7 dynamique des appuis plantaires. Ce type de dispositif est simple à réaliser, bon marché et possède une résolution surfacique qui ne dépend que du nombre d'électrodes disposés sous la mousse. Cependant, les podomètres utilisées dans ce domaine, ne peuvent pas convenir pour déterminer avec une grande précision le centre de pression car ils présentent les inconvénients suivants : - la précision des forces de contact ainsi que leurs localisations restent médiocres au regard des exigences de la stabilométrie, - l'inhomogénéité du matériau pose des problèmes de linéarisation et de calibrage. La détermination du centre des pressions avec ce type de dispositif ne peut se faire qu' approximativement, - la mouse développe une certaine hystérésis mécanique ce qui limite la fréquence de scrutation des points de pression Dans les années 90, un nouveau type de matériau est apparu et c ui corrige un certain nombre de défauts du podomètre à mousse : Il s'agit de surfaces sensibles piézo- résistives intégrant un grand nombre de cellules semi-conductrices , Elles sont notamment proposées par les sociétés IEE (surfaces F.S.RTM) au Luxembourg et par TESCAN aux U.S.A. Ces surfaces piézo-résistives sont constitués d'un senti conducteur souple se présentant sous forme d'une feuille plastique d'épaisseur inf;rieure à 0, 3 millimètres et de dimension variable à la demande, intégrant une ou plusieurs cellules semi conductrices. Une cellule élémentaire Ce, dite FSR (fig. 613), se compose de deux feuilles de polymères laminées ensemble. L'une des feuilles est recouverte d'un réseau d'électrodes à plages intercalées ( Fa), l'autre feuille (Fb) est imprégnée d'une encre semi-conductrice. Lorsqu'une force est appliquée au FSR, le matériau semi-conducteur shunte plus ou moins les électrodes à plages décalées. La surface sensible qui relève de cette technologie est souple, mais ne s'écrase pas, elle peut fournir l'intensité d'une force selon une loi de variation Résistance-Force si elle est prise en sandwich entre deux plans soumis à une force de pincement. Il est cependant à noter que d'une :part, la loi de variation de la résistance de la surface sensible en fonction de la force est fortement non-linéaire de sorte qu'il n'est pas raisonnable d'espérer obtenir une force avec une précision meilleure que 20% et que d'autre part, la résolution spatiale ne peut dépasser 8 mm. Il faut ajouter à cela, la forte sensibilité du matériau à la chaleur et une appréciable hystérésis. Ce type de surface, ne peut donner qu'une indication grc ssière de la distribution des forces loin de répondre aux exigences de la podologie moderne. La figure 6C montre une surface piezo-sensible (5) composée de cellules FSR imprimées sur 8 un film polymère. La figure 6D montre l'organisation matricielle des cellules. Par la suite nous désignerons par le chiffre 5 toute surface piezo-sensible matricielle quel qu'en soit le principe. Un autre type de polymères piézo-électriques sont aussi proposées en film mince et qui développent une charge électrique lorsqu'ils sont soumis à une force de pincement. Ces films piézo-électriques sont notamment commercialisés .)ar la société PIEZO-TECH à Saint Louis en France. Cependant, ces surfaces présentent plusieurs inconvénients outre leur coût élevé, elles se prêtent mal d'une part aux mesures statiques car les faibles charges développées sur les deux faces du polymère piézo-électrique disparaissent rapidement par diffusion, elles présentent d'autre part l'inconvénient majeur d'être extrêmement sensibles à la chaleur. Ces surfaces ne peuvent convenir dans des applications où elles sont en contact avec le corps humain. Une autre technologie utilisée pour mesurer et cartographier une distribution des pressions est basée sur l'utilisation de condensateurs dont le diélectrique est capable de s'écraser en fonction de la force appliquée entre les armatures desdits condensateurs. Selon une loi bien connue, la capacité est une fonction inverse de l'épaisseur séparant les annatures d'un condensateur. On peut se référer utilement aux brevets U.S. Pat. : 4134063, 4437138, et le brevet US de Bourland et al., 5010772, April 30, 1991., Pressure Mapping System With Capacitive Measuring Pad, qui utilise une matrice capacitive pou]. mesurer les différentes pressions exercées par le corps d'un patient sur un matelas. La surface est constituée de bandes conductrices transversales imprimées sur des supports (Ca) et (Cb) (figures 7, 7A) séparées par un isolant compressible d. L'ensemble forme une matrice (Fig. 7B). Un premier intérêt du dispositif selon l'invention est de mesurer très précisément une ou plusieurs forces exercées au sol par chaque pied par l'entremise de plate-formes de force jumelles dites sabots dynamométriques . Lesdites forces sont exprimées dans le référentiel du sabot correspondant. Un second intérêt du dispositif et procédé selon l'invention est d'exprimer le centre général des forces dans un autre référentiel qui passe par exemple par le plan de symétrie frontale du sujet. Pour cela, on s'aidera préférentiellement ce dispositifs électroniques dont nous expliquerons le principe ci-après. Lesdits dispositifs sont capables de fournir automatiquement la position et l'orientation relatives des deux sabots. Un troisième intérêt du dispositif et procédé selon l'invention est de déterminer la position, l'orientation et le contour et l'empreinte de chaque pied pis rapport au référentiel attaché au sabot correspondant. Par voie de conséquence, le contour des pieds 9 pourra être dessiné dans le référentiel général. On pourra ainsi apprécier et localiser la ou les sources de pressions podales. Pour cela, on s'aidera préférentiellement de surfaces piezo-sensibles matricielles capables de fournir la distribution des forces podales. Ladite distribution pourra être présentée à la manière d'un écran d'ordinateur où chaque cellule élémentaire de la surface piezo-sensible est assimilée à un PIXEL dont la couleur par exemple sera une fonction de l'intensité de la force à laquelle est soumise ladite cellule. L'image obtenue représente ainsi une sorte d'empreinte du pied dont on pourra déterminer le contour par des procédés d'infographie bien connu des informaticiens. Un quatrième intérêt du dispositif et procédé selon l'invention est de déterminer la balance des charges distribuées entre les deux appuis principaux de chaque pied. Lesdits appuis sont : le talon et l'avant-pied. Il sera aussi possible d'apprécier en plus les torsions du pied du type Valgus et Varus. Pour ce faire, chaque sabot, sera constitué de deux plate-formes complètes et indépendantes dotées chacune d'une surface piezo-sensible (5). Dans une variante de réalisation très sophistiquée du dispositif de stabilométrie posturale selon l'invention, on dispose d'un système de mesure automatique de la position et de l'orientation d'un pied par rapport à l'autre, ou d'un sabot par rapport à l'autre. Il est ainsi possible de calculer le centre général des forces connaissant les positions relatives des forces partielles attachées à chaque pied. Par la suite, nous désignerons par objet gauche ou droit, le sabot ou le pied gauche ou droit. Ainsi pour connaître la position et l'orientation relatives de deux objets dans le plan, il faut, en partant de leur référentiels propres, connaître deux composantes de translation entre les origines des repères et un angle de rotation d'un des deux repères par rapport à l'autre. On peut prendre indifféremment, par convention, l'objet gauche (G) ou dro:.t (D) comme référence des mesures. La figure 8 montre un système de deux référentiels attachés aux objets G et D. Le référentiel de G étant pris comme origine des mesures. Ccnnaissant par exemple les coordonnées de translation XOd et YOd de l'origine du repère Od et l'angle de rotation (13) il est possible de rapporter toutes les mesures dans le référentiel de G. En coordonnées polaires, la translation de repère se fait en connaissant pa: exemple la distance (p) séparant les deux repères et l'angle (a). En définitive, la position et l'orientation relative de deux objets dans le plan nécessite seulement la connaissance d'une distance (p) et de deux angles (a43). Il existe plusieurs principes el systèmes de 10 mesure dont la mise en oeuvre permet de donner automatiquement la position et l'orientation de deux objets dans le plan ou dans l'espace. Le système selon l'invention consiste en au moins deux dispositifs solidaires aux deux (ou plus) objets dont on veut connaître les positions et les orientat.ons relatives. Pour simplifier nous raisonneront sur les positions relatives de deux solides dans un plan û le sol par exemple-. Mais il est aisé de transposer dans l'espace, il suffit d définir et de mesurer pour cela deux autres angles. L'ensemble des deux dispositifs coopèrent pour mesurer, soit les composantes de translation entre les deux repères et au moins un angle de rotation (13) d'un dispositif par rapport à l'autre ( formalisme cartésien), soit la distance entre les origines des deux repères (formalisme polaire), et au moins deux angles (a et (3 de la figure 8). Dans plusieurs variantes de réalisation de l'invention, la mesure est immatérielle (Laser, Ultrasons, faisceau hertzien, champ magnétique etc.), elle est déterminée par un procédé sans fil de triangulation ou de télémétrie, comprenant au moins un transmetteur ou émetteur et au moins un récepteur des ondes Émises par ce dernier. Dans une variante de réalisation particulièrement sophistiquée, on pourra avantageusement tirer profit des dispositifs du commerce tels que le système de mesure de position et d'orientation The Flock of Birds de la société Ascention Technology Corporation (USA) dont le principe de mesure est basé sur la transmission d'un champ magnétique pulsé à l'aide d'un transmetteur. Ledit champ est simultanément mesuré par un ou plusieurs senseurs. Chaque senseur calcule indépendamrnent sa position et son orientation. Le dispositif comprend 3 antennes d'émission de champ magnétique (transmetteur) et 3 antennes de réception (senseur). Les antennes sont orthogonalement disposées pour être sensibilisées aux 3 composantes magnétiques de l'espace. Chacune des 3 antennes d'émission, émet en séquence un champ magnétique pulsé qui est simultanément mesuré par les 3 antennes de réception. Un cycle de mesure comprend donc 9 enregistrements de signaux à partir desquelles on pourra calculer les 6 degrés de liberté de l'espace qui caractérisent la position et l'orientation d'un objet ci Die contenant le(s) senseur(s) par rapport à l'objet source contenant le transmetteur. On peut soit fixer le transmetteur (Tm) (fig.8A) sur un des objets et un senseur (Sm) sur Paule objet, soit placer le transmetteur (Tm) à proximité des deux objets et fixer deux senseurs (Sm) : (Sml) et (Sm2) respectivement sur les objets G et D. A tout instant, le dispositif mesure les coordonnées et les rotations des senseurs (Sml) et (Sm2) par rapport au transmetteur (Tm). Afin de mieux comprendre, nous raisonnerons dans une projectior au sol et en 11 coordonnées polaires pour en faciliter la méthode . La longueur (module) p de la droite GD est donnée par Pythagore : p=.J(YDùYG)2+(XDùXG)2 Les angles suivants sont calculés par les relations trigonométriques : Big=arctg(XD--XG) &l= 2 ùBg Le dispositif magnétique est, comme nous l'avons dit, capable de mesurer 3 angles de l'espace pour chaque senseur. Il fournit donc : cpg et cpd qui représentent respectivement la rotation du senseur Sml et Sm2 par rapport au transmetteur Tm. Ces angles étant orientés, on vérifiera sans peine lesrelations suivantes : a=egùe Q=ù(2 ùQd+e Les trois éléments (p, a, 13 ) ainsi calculés, suffisent à déterminer la position et l'orientation de l'objet D par rapport à l'objet G. Dans l'un des modes de mise en oeuvre particulièrement bon marché du procédé et du dispositif autonome selon l'invention (figure 8B), on fixe, par un procédé adéquat non représenté, deux transmetteurs ultrasons (6) et (7), avec une disposition par rapport au repère de l'objet et un écartement connu e, sur l'un des deux objet ( G par exemple). Sur l'autre objet D, on fixe aussi , avec une disposition et un écartement connu deux détecteurs ultrasons (8) et (9), fonctionnant aux mêmes fréquences que les transmetteurs (6) et (7). Dans cette réalisation, les émissions ultrasonores des transmetteurs (6) et (7) sont activées en séquence. Les détecteurs (8) et (9) reçoivent les émissions alternées de (6) et (7). Pendant le temps d'émission du transmetteur (6), on mesure par un des procédés bien connu de télémétrie (mesure du temps de vol ou de déphasage entre le signal émis et le signal reçu), les distances entre (6) et (8) et entre (6) et (9). Pendant le temps d'émission du transmetteur (7), on mesure les distances entre (7) et (8) et entre (7) et (9). Grâce à ce principe de mesure, on connaît sans ambiguïté la position relative des détecteurs (8) et (9) par rapport aux transmetteurs (5) et (7). Un calcul simple permet alors d'en déduire la translation et la rotation d'un rfférentiel par rapport à l'autre. Pour souligner la non-ambiguïté de la mesure, traçons le cercle (Cl), lieu géométrique d'égale distance (R1) entre le transmetteur (6) et le récepteur (8) . Traçons le cercle (C2) de rayon (R2) représentant la distance entre (6) et (9;). Le point de coupure des cercles (Cl) et (C2) permet de déterminer la position du récepteur (8). La même méthode permet aussi de déterminer la position du récepteur (9). Pour une variante 12 de la réalisation précédente, intégrant un dispositif permettant la mesure des angles dans deux directions de l'espace dans une application différente que celle de l'invention, on pourra se référer utilement à la publication : R. Rollero, M. Ouaknine et al. Ultrasonic Two-Axis Rotation Detector, IEEE Transactions On Biomedical Engineering. Vol. 37. No. 5. May 1990 p 450-457. Dans la suite, nous appellerons appareil (PO) (Figure 8C) le dispositif capable de mesurer la position et l'orientation de deux objets dans le plan ou dans l'espace. Ledit appareil nécessite la collaboration d'au moins un système de transmission (E) et d'au moins un système de réception (R). Le système (E) et le système (R) sont donc complémentaires. Chaque système peut être composé d'un ou plusieurs transducteurs d'émission ou de réception. Les systèmes attachés aux objets dont on veut déterminer la position et l'orientation relatives peuvent être tous les deux de même nature. Par exemple un système (R) sur chaque objet. Dans ce cas il faut disposer nécessairement d'au moins un système (E) qui peut être à proximité des objets (G) et (D). Connaissant les mesures de chaque objet par rapport à (E), il suffit par la suite de calculer des différences pour avoir des coordonnées relatives. On se ramène ainsi indirectement au cas ou chacun des objets porte un système complémentaire de l'autre. Selon une variante de réalisation du Dispositif et Procédé de Stabilométrie Réalisée par Détermination Automatique de la Position des pieds Ccuplée à une Dynamométrie des Pressions Podales au Sol figure 9, on dispose de 2 plate-formes jumelles ou sabots désignées ici par (PF_G) pour le pied gauche et (PF_D', pour le pied droit. Chaque sabot est constitué d'un bâti ou socle (1), sur lequel repose une plaque rigide (2) -d'une surface suffisante pour accueillir des pieds de toutes les peintures- par l'intermédiaire de capteurs de force (3). L'ensemble est capable de donner le centre de pressions d'un pied. Ledit centre rapporté au référentiel du sabot exprime le lieu et l'intensité du centre des appuis au sol du pied. Sur chacune des plaques (2), est disposée une surface sensible (5) connectée à une interface électronique via le connecteur (Cn) . Ladite surface est capable de fournir la cartographie des pressions poda] es visualisée commodément en fausses couleurs comme il est illustrée sur un écran d'ord.nateur figure 9A. L'ensemble des deux sabots est doté d'un système (PO) capable de donner la position et l'orientation relative des deux sabots. Sur la réalisation de la figure 9, (PF_D) est doté de deux transmetteur T (système E) de type à ultra-sons par exemple, (PF_G) est doté de deux détecteurs D (système R) qui collaborent avec les transmetteurs T pour mesurer selon le principe qui a été détaillé, la position et l'orientation relatives des deux sabots. Une représentation graphique typique pour illustrer l'objet et le but de l'invention 13 est donnée comme exemple non limitatif figure 9A. Ledit graphigi: e montre la disposition réelle à l'échelle des deux pieds, le contour des sabots, les statokinésigrammes de gauche (STKG_G) et de droite (STKG D) et le statokinésigramme général (STKG) . La figure 9B montre un sabot de profil montrant clairement les dispositifs réalisant les trois fonctions selon l'invention : i) mesure des forces par les capteurs (3). ii) mesure de l'empreinte électronique par la surface (5). iii) Mesure de la position et de l'orientation par le système (PO). Icii le sous système (E) ou (R). Selon une variante de réalisation du Dispositif et Procédé de Stabilométrie Réalisée par Détermination Automatique de la Position des pieds Couplée à une Dynamométrie des Pressions Podales au Sol, encore plus sophistiquée figure 10, la surface d'appui de chaque sabots est divisée en deux surfaces qui sont en fait les faces de dessus des plaques (2T) et (2A) mécaniquement indépendantes dans le sens vertical. Chaque sabot et en fait composé de deux plate-formes : une pour les appuis du talon et une pour les appuis de l'avant-pied ; ce qui fait un ensemble de 4 plate-formes de force. Chaque plate-forme est dotée d'une surface piezo-sensible (5) disposée ou collée sur la plaque du talon (2T) et de l'avant-pied (2A). Un système (PO) comme sur la réalisation précédente permet de déterminer la position et l'orientation d'un sabot par rapport à l'autre. La figure 10A montre une représentation d'écran d'ordinateur montrant la position des deux pieds, de 4 STKG (un par appui), et du STKG général. Cette réalisation est avantageuse en ce qu'elle permet de donner avec grande précision la distribution des 4 appuis principaux qui permettent d'évaluer les asymétries de posture. La figure 10B est une vue de profil montrant clairement les dispositifs réalisant les trois fonctions selon le brevet : i) mesure précise des forces par les capteurs (3). ii) mesure des empreintes électroniques par les surfaces (5). iii) Mesure de la position et de l'orientation par le système (PO). Ici le sous système (E) ou (R). Dés lors que l'on utilise une surface piezo-sensible pour détermir er la position exacte du pied dans le référentiel du sabot, il n'était pas nécessaire d'user 3e repères ou de marquage particulier ou de cale-pieds pour permettre un repérage correct du pied sur ledit sabot. Cependant, si on veut tirer pleinement profit de la variante de l'invention à 4 plate-formes illustrée figure 10, il est utile d'identifier correctement les appuis anatomiques que sont le talon et l'avant-pied. Même si leur positionnement n'est pas critique, le talon doit clairement reposer sur la plaque (2T) et l'avant-pied sur la plaque (2A). Les appuis ne doivent pas se chevaucher. La frontière des dites plaques, doit 14 correspondre en théorie à la projection de l'axe inter-malléolaire des pieds. Pour faciliter un placement correct du pied sur le sabot, il est avantageux, de reporter sur la face de dessus du sabot la position des pieds de toutes les pointures (figure 1l). On pourra par exemple sérigraphier les dessins sur les surfaces sensibles (5) ou mieux, coller un film sérigraphié (10) par exemple qui sert aussi à protéger les surfaces sensibles (5). Ledit film peut-être fin (0,1 mm), souple et dure. Le film (10) sera avantageusement du LEXAN de faible épaisseur. Un autre avantage d'un tel report des dessins des pieds sur les sabots est qu'il permet de différencier le sabot gauche du sabot drcit. L'examen posturographique avec sabots en est grandement facilitée. Dans les réalisations décrites ci-dessus, les trois fonctions que sont la mesure précise des centres de forces, la position relative des sabots et la détermination des empreintes électroniques faisaient appel à des dispositifs associés mais mecaniquement liés. Lesdits dispositifs collaborent -et c'est là un des objets de l'invention-. pour mettre à la disposition de l'opérateur les principales forces posturales rapportées au référentiel de leur choix, notamment au polygone de sustentation des appuis plantaires. Mais il est possible de les dissocier mécaniquement tout en s'assurant à la demande leur collaboration. Il est ainsi possible de fixer les surfaces sensible (5) sur les plate-formes et de placer un système (PO) sur le sujet (sur les bords interne des pieds par exemple) ou bien rendre les surfaces sensibles amovibles ou les intégrer dans une semelle de chaussure etc. L'exemple de dispositif selon l'invention, non limitatif, de la figure 12 intègre dans une paire de chaussures ou une paire de sandales (11) une semelle interne composée d'une surface piezo-sensible (5) connectée extérieurement à l'interface électronique par l'intermédiaire d'un connecteur (Cn). Chaque sandale ccmporte aussi sur sa face interne latérale un ensemble complémentaire (E/R), de sorte qu'en se faisant face, les deux sandales réalisent un dispositif (PO) permettant de connaître la position et l'orientation relatives des deux sandales, donc des deux pieds. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux en ce qu'il permet au sujet de positionner librement et confortablement ses pieds au sol afin d'en déterminer la position et l'orientation relatives plus facilement. Il suffira ensuite de positionner les sabots aux emplacements choisis et de faire monter le sujet chaussé de sandales (11) sur lesdits sabots. Un autre avantage d'un tel aménagement est qu'il autorise une compatibilité avec des dispos.tifs existants tels que deux plate-formes jumelles ou de sabots dynamométriques pour lesquels l'adjonction de surfaces sensibles (5) et de dispositifs (PO) intégrés aux sandales (11) permet de compléter et de réaliser à moindre coût les trois fonctions selon l'invention. 15 L `Association Française de Posturologie (AFP) a défini des normes (normes AFP-85) s'agissant des descripteurs de la stabilité tels que la surface de l'ellipse de confiance ou de la vitesse moyenne des composantes du statokinési gamme. Les mesures, pour être comparables, doivent être effectuées dans certaines conditions notamment pour la position des pieds, en ouverture à 30 , et talons écartés de 2 Cm. Si les sabots sont dotés d'un dispositif (PO), on peut connaître en principe la position et l'orientation relatives automatiquement et on peut donc positionner correctement les sabots selon les normes de l'AFP. Cependant, il peut être très avantageux de retrouver très rapidement au moins deux positionnements des pieds d'usage courant. On utilise pour ce faire un gabarit qui se présente comme un pochoir avec deux alvéoles de même taille que celle des sabots permettant ainsi de les disposer selon le gabarit. Ledit gabarit est de construction telle qu'il permette d'obtenir au moins deux positions courantes, ici une position pieds parallèles , et une position pieds en ouverture de 30 . Les figures 13A et 13B illustrent un exemple non limitatif d'un gabarit (12) articulé autour de l'axe (13) qui est aussi bloquant grâce à un bouton moleté qui n'est pas représenté ici. La découpe particulière des bords internes des deux cadres du gabarit autorise une mise en butée rapides pour les positions des pieds à 0 (pieds parallèles) et à 30 (position standadisée). Le dispositif mécanique (14) est un compas qui confère de la rigidité tout en permettant une rotation des deux cadres du gabarit. La figure 13A montre le gabarit en position sabots parallèles , tandis que la figure 13 B montre le gabarit avec les sabots positionnés à 30 selon les normes de l'AFP. Le gabarit (12) selon l'invention, autorise aussi toutes les positions intermédiaires. Dans le but de traiter les signaux issues des trois dispositifs qui représentent selon l'invention i) les fonctions de mesure précise des forces podales, ii)la mesure du contour des pieds et de la distribution des pressions ( podomètre électronique), iii) la mesure de la position et de l'orientation relatives des pieds, un synoptique électronique figure 13 illustre ici un mode de gestion non limitatif. Dans cet exemple, il pst représenté de façon schématique et pour des raisons de clarté la gestion et le traitement des signaux d'un des deux sabots composé de deux plaques : une pour l'avant pied (2A) et l'autre pour le talon (2T). lesdites plaques reposent sur au moins 3 pesons ou capteurs de forces (3). Lesdits capteurs sont non alignés pour définir un plan, ils sont par exemple disposés au sommet d'un triangle isocèle mais pas nécessairement. Le sabot est aussi doté d'une ou deux surfaces sensibles (5) qui en définitive se gèrent comme une seule surface par rétablissement de la continuité ohmique (à défaut de continuité mécanique) des lignes et 16 des colonnes des surfaces disposées sur les supports de l'avant-pied et du talon. Lesdites surfaces sont organisées en matrices - que nous supposeront dans cet exemple- piezorésistives. L'interface électronique gère aussi un dispositif PO dont on montre ici la partie (R) composée par exemple de récepteurs à ultra-sons (8) et (9). Dans une procédure d'acquisition des signaux issus des divers dispositifs, on sélectionne une des colonnes (16) et une des lignes (17) de la matrice respectivement par les commutateurs électroniques (18) et (19). A l'intersection, le courant qui traverse la cellule piezorésistive (20) alimentée par la source de tension (21), est recueilli par la résistance (22). Ledit courant est inversement proportionnel à la résistance de la cellule (20), de sorte que lo la tension aux bornes de (22) est proportionnelle à la pression exercée sur la cellule (20). Le circuit (23) est un amplificateur permettant d'adapter ladite tension. La sortie de (23) attaque un multiplexeur analogique (24) qui possède au moins autant de canaux que de voies de mesure. Ledit multiplexeur permet de sélectionner à la demande une acquisition venant de la surface sensible (5), des plate-formes de force (2A) ou (2T) ou des 15 détecteurs (8) et (9) . Les signaux issus des capteurs de force (3) sont présentés au multiplexeur (24) après amplification par la platine d'amplification (26). Les différents signaux analogiques sont numérisés par le dispositif (27) qui est un convertisseur analogue-digital. Le dispositif (28) est un micro-contrôleur bien connu des électroniciens dont le rôle est de communiquer avec l'ordinateur ( PC par exemple) l'une part et 20 d'assurer la gestion des dispositifs (18), (19), (24), (27). Ainsi, selon une procédure d'acquisition, toutes les lignes d'une même colonne sont commutées tour à tour et l'information contenue à leurs intersections avec ladite colonne est séquentiellement numérisée et transmise au PC. On opère ainsi pour toutes les colonnes de 1 a matrice (5). A la fin de la scrutation de toute la matrice (5) on effectue séquentiellement la 25 numérisation des signaux issus des capteurs de force (3). A la fin de la scrutation de tous les capteurs (3) on effectue séquentiellement la numérisation des signaux issus des capteurs ultra-sons (8) et (9). Au terme de cette acquisition, un nouveau cycle de mesure est lancé. La transmission des données vers le PC peut se faire par voie matérialisée ( fils électriques) ou immatérialisée, par voie hertzienne ou par voie optique. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de stabilométrie posturale réalisée par détermination automatique de la position des pieds couplée à une dynamométrie des pressions podales au sol par exemple applicable à l'analyse de la posture caractérisé en ce qu'il est composé de deux plate-formes jumelles sur lesquelles se tient debout une personne, chaque plate-forme est capable de mesurer au moins une force ou pression exercée au sol par le pied, lesdites plate-formes associent leurs moyens avec ceux d' un dispositif (PO) capable de mesurer automatiquement la position et l'orientation relatives d'au moins deux objets auxquels ledit dispositif PO est rattaché, lesdits objets étant mais pas seulement, les plate- formes jumelles ou les pieds du sujet ou ses chaussures .. , de sorte que l'on puisse rapporter au moins une force ou une pression, à la position réelle des pieds au sol. 2 û Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les plate-formes jumelles sont des podomètres électroniques capables de fournir la distribution des forces podales en ce qu'elles sont dotées de surfaces piezo-sensibles (5) composées de cellules élémentaires pouvant être par exemple piezo-résistives, piezo-électriques ou piezocapacitives. 3 û Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les plate-formes jumelles sont des plate-formes de force que nous appelleront Sabots dynamométriques , chaque sabot étant constitué d'au moins un capteur de force (3) pris en sandwich entre le bâti 20 (1) et une plaque de dessus (2) sur laquelle repose le pied. 4 û Dispositif selon la revendication 1 ou 3 caractérisé en ce que chaque sabot dynamométrique est composé de deux plate-formes de force solidaires du même bâti (1) mais ayant des plaques de dessus (2A et 2T) et des capteurs (3) indépendants, la plaque (2T) supporte le talon alors que la plaque (2A) supporte l'avant-pied du sujet, l'ensemble des deux 25 sabots est capable de fournir, mais pas seulement, la distribution des 4 forces principales d'appui des pieds au sol. 5 û Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que sur les plaques de dessus (2) ou (2A et 2T) des sabots dynamométriques, on dispose des surfaces piezo-sensibles (5) composées de nombreuses cellules élémentaires organisées en 30 matrice, lesdites surfaces piezo-sensibles sont capables mais pas seulement de fournir l'empreinte et le contour des pieds dans le référentiel attaché aux sabots. 6- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le système de mesure (PO) comprend au moins deux appareils complémentaires (Tm, Sm ; 6, 8 ; 7, 9) capables d'effectuer, la mesure relative des composantes de translation et de rotation des référentiels 2896401 ) g attachés respectivement à la plate-forme de gauche et à la plate-forme de droite, lorsque celles-ci sont placées à distance l'une de l'autre 7- Dispositif selon les revendications 1,3,4,5 caractérisé en ce que sur la ou les plaques de dessus de chaque plate-forme est reporté le tracé des contours de pieds de 5 pointures usuelles, ledit tracé est par exemple une sérigraphie sur un film protecteur (10) des principaux contours de pieds, ledit film est posé ou collé sur le ou les plaques de dessus de chaque plate-forme, ledit tracé facilite d'une part le repérage de la plate-forme correspondant au bon pied et d'autre part le bon positionnement du pied sur les surfaces d'appui (2T) pour le talon et (2A) pour l'avant-pied. 10 8- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les surfaces piezo-sensibles (5) et le système de mesure (PO) sont mécaniquement dissociables des sabots, lesdites surfaces (5) et ledit système (PO) associent à la demande leurs moyens à ceux des sabots pour réaliser les 3 fonctions que sont : i) mesure précise des forces par les capteurs (3). ii) mesure des empreintes électroniques par les surfaces (5). iii) 15 Mesure de la position et de l'orientation par le système (PO) . 9- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes mettant en association les moyens de mesure précise des centres de forces (sabots), de mesure de la position et de l'orientation relatives des sabots (PO) et de mesure de la distribution des pressions plantaires à l'aide de surfaces piezo-sensibles (5), caractérisé en ce le dispositif (PO) et la surface sensible (5) sont intégrés à une paire de sandales (11) ou de chaussure, les semelles internes des sandales (11) sont recouvertes de surfaces sensibles (5) connectables électriquement à l'extérieur via (Cn), chaque sandale comporte aussi sur sa face interne latérale un ensemble complémentaire (E/R), de sorte qu'en se faisant face, les deux sandales réalisent un dispositif (PO) permettant de connaître la position et l'orientation relatives des deux sandales, donc des deux pieds. 10-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend en outre un gabarit de positionnement (12) et de moyens mécaniques (14) permettant la mise en position standardisée rapidement des sabots, le gabarit de positionnement (12) étant réalisé en deux cadres symétriques, chacun des cadres pouvant loger un sabot, lesdits cadres sont articulés autour de l'axe (13) qui est aussi bloquant grâce à un bouton moleté, la découpe particulière des bords internes des deux cadres du gabarit autorise une mise en butée rapide pour les positions des pieds à 0 (pieds parallèles) et à 30 (position standardisée), le dispositif mécanique (14) est un compas qui confère de la rigidité tout en permettant une rotation des deux cadres du gabarit.