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Titre de la thèse:

 

Contribution à l'étude d'exosquelettes isostatiques pour la rééducation fonctionnelle, application à la conception d'orthèses pour le genou.

 

Mots clés:

Détermination de l'axe hélicoïdal instantané du mouvement
Goniomètre actif
Exosquelette isostatique du genou
Electrogoniomètre à 6 ddl
Mesures cinématiques du genou
Mouvement d'auto-ajustement

 

Jury:

Rapporteurs :
 
Philippe Fraisse - Professeur - LIRMM Montpelier
Fathi Ben Ouezdou - Professeur - Université de Versailles Saint Quentin

Directeur de thèse:

Philippe Bidaud - Professeur - ISIR UPMC

Examinateurs :

Guillaume Morel - Professeur - ISIR UPMC
Vincent Hayward - Professeur - ISIR UPMC
Florian Gosselin - Docteur - Ingénieur - CEA LIST
Eric Desailly - Docteur - Fondation Ellen Poidatz

Invité :

Jean-Michel Gracies - Professeur - Hôpital Henri Mondor

 

Résumé:

Cette thèse s'intéresse  à la conception électro-mécanique des appareils de rééducation fonctionnelle de type exosquelette. Nous avons élaboré une méthode de conception générale des orthèses passives ou actives, prenant en considération les mobilités de l'articulation, les perturbations musculaires, ainsi que le non-alignement possible entre l'axe articulaire et les axes de l'appareil. Cette approche permet de concevoir des exosquelettes isostatiques, qui en théorie ne contraignent pas le mouvement physiologique de l'articulation qu'ils entraînent. Cette méthode est d'abord utilisée pour concevoir un dispositif passif de mesure de la cinématique ou de la dynamique de l'articulation du genou. Nous utilisons la notion d'axe hélicoïdal instantané, bien connu en biomécanique, pour représenter le mouvement physiologique de cette articulation. Pour mesurer la position de cet axe, nous utilisons les mesures de position et de vitesse articulaires d'un goniomètre polyarticulé passif à 6 degrés de liberté conçu et testé dans le cadre de ces travaux.

Dans un second temps, cette méthode a été appliquée à la conception d'une orthèse active pour le genou. Les premiers tests expérimentaux sont satisfaisants et confirment nos hypothèses. La commande en effort est facilitée grâce à la propriété d'iso-statisme du mécanisme. Outre la fonction de guidage et/ou de résistance aux mouvements articulaires, ce prototype peut également servir comme le précédent de dispositif de mesure de la cinématique ou de la dynamique de l'articulation. Parmi les applications possibles, on citera la récupération d'amplitude articulaire, ou l'assistance à la marche.