FR2878961A1 - DEVICE INDICATING MOVEMENTS OF A BODY - Google Patents
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Abstract
Pour un corps constitué par un axe indéformable fixe (1) et un axe indéformable mobile (2), liés par une jonction rotulienne (3), entourés de matière (4) sujette à des élongations, une extrémité de chaque axe restant libre (5)(6), des arêtes (ABCD) (EFGH) étant définies par les intersections du corps avec le plan des axes (1)(2) et le limitant dans une direction essentiellement orthogonale à ces axes (1)(2), un indicateur d'un mouvement de flexion du corps, correspondant à un angle entre les axes fixe(1) et mobile(2), consiste en la différence des allongements des arêtes (ABCD) (EFGH) et un indicateur de torsion du corps autour de l'axe mobile (2) consiste en la somme des allongements des arêtes (ABCD) (EFGH).L'invention est applicable au sport.For a body consisting of a fixed undeformable axis (1) and a movable undeformable axis (2), linked by a patellar junction (3), surrounded by material (4) subject to elongations, one end of each axis remaining free (5 ) (6), edges (ABCD) (EFGH) being defined by the intersections of the body with the plane of the axes (1) (2) and limiting it in a direction essentially orthogonal to these axes (1) (2), a indicator of a bending movement of the body, corresponding to an angle between the fixed (1) and moving (2) axes, consists of the difference in the lengthening of the edges (ABCD) (EFGH) and an indicator of torsion of the body around the mobile axis (2) consists of the sum of the lengthening of the edges (ABCD) (EFGH). The invention is applicable to sport.
Description
La présente invention concerne un dispositif, pour l'indication pratiqueThe present invention relates to a device, for practical indication
de mouvements d'un corps.of movements of a body.
Dans le domaine mécanique, l'indication pratique de mouvements d'un volume matériel ou corps, est un problème central. In the mechanical field, the practical indication of movements of a material or body volume is a central problem.
Du point de vue de la mécanique, l'indication de mouvements possibles pour un corps peut être obtenue par l'indication de degrés de liberté aux extrémités d'éléments de longueur constante, généralement intérieurs au corps: fibre neutre pour une poutre, squelette pour un corps articulé. En un point quelconque d'un corps, les degrés de libertés sont, généralement, au to nombre de six: trois en rotation autour d'axes perpendiculaires entre eux et trois en translation du point selon ces axes. Lorsque le point est fixe, trois degrés de liberté en rotation seulement subsistent et suffisent à caractériser les mouvements du corps en ce point: l'un est désigné par torsion et les deux autres par flexions. From the point of view of mechanics, the indication of possible movements for a body can be obtained by the indication of degrees of freedom at the ends of elements of constant length, generally internal to the body: neutral fiber for a beam, skeleton for an articulated body. At any point of a body, the degrees of freedom are, generally, at the number of six: three in rotation about axes perpendicular to each other and three in translation of the point along these axes. When the point is fixed, only three degrees of freedom in rotation remain and are sufficient to characterize the movements of the body at this point: one is designated by torsion and the other two by flexion.
is La présence de matière dans le corps vient toutefois troubler l'approche mécanique. En effet, du point de vue de la théorie de l'élasticité, la matière d'un corps subit lors de mouvements, une variation, augmentation ou diminution, de volume autour d'un point, appelée élongation. Des élongations trop importantes lors de mouvements étant responsables de l'apparition de ruptures ponctuelles de la matière, des jauges d'élongation sont utilisés pour indiquer les élongations d'un corps. The presence of matter in the body, however, disturbs the mechanical approach. Indeed, from the point of view of the theory of elasticity, the matter of a body undergoes during movements, a variation, increase or decrease, of volume around a point, called elongation. Excessive elongations during movements being responsible for the occurrence of point breaks in the material, elongation gauges are used to indicate the elongations of a body.
Toutefois, en pratique, la présence de matière est aussi responsable de la variation, positive pour une augmentation ou négative pour une diminution, de la distance entre au moins deux points fixes du corps, appelée allongement. Les allongements, sont présents dans tous les corps lors de mouvements mais étant représentatifs de variations de distance entre au moins deux points fixes du corps, il ne sont pas facilement utilisables pour l'indication de mouvements d'un corps ni par la mécanique ni par la théorie de l'élasticité. However, in practice, the presence of matter is also responsible for the variation, positive for an increase or negative for a decrease, of the distance between at least two fixed points of the body, called elongation. The elongations, are present in all the bodies during movements but being representative of variations in distance between at least two fixed points of the body, they are not easily usable for the indication of movements of a body neither by the mechanics nor by the theory of elasticity.
Ainsi, pour un corps sans squelette et non ponctuel, comme un mât de navire, l'indication pratique de mouvements est un problème difficile. Thus, for a skeletal and non-punctual body, such as a ship's mast, the practical indication of movement is a difficult problem.
De même, pour le corps humain ou animal, les mouvements sont définis précisément par ceux de son squelette, ensemble de ses éléments essentiellement indéformables ou os, reliés entre eux en des points de jonction ou articulations. Mais, le squelette est complété de matières déformables avec les mouvements ou chairs, qui définissent le volume du io corps et empêchent, de l'extérieur, l'accès direct au squelette. Particulièrement, certaines chairs, indispensables aux mouvements du corps, les muscles, subissent des allongements notables qui rendent imprécise l'indication des mouvements du squelette à partir d'observations extérieures. Similarly, for the human or animal body, the movements are precisely defined by those of its skeleton, all of its essentially indeformable elements or bones, connected together at junction points or joints. But, the skeleton is completed with deformable materials with movements or flesh, which define the volume of the body and prevent, from the outside, direct access to the skeleton. Particularly, certain flesh, indispensable to the movements of the body, the muscles, undergo significant elongations which make imprecise the indication of the movements of the skeleton from external observations.
L'indication pratique de mouvements d'un corps est donc un problème difficile. The practical indication of movements of a body is therefore a difficult problem.
Dans ce contexte, l'invention est un dispositif indicateur de mouvements d'un corps caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément indicateur d'un allongement dudit corps Selon des modes particuliers de réalisation, l'invention peut 20 comprendre: - un unique élément indicateur pour l'indication d'un degré de liberté du corps -deux éléments indicateurs distincts pour l'indication de deux degrés de liberté du corps - trois éléments indicateurs distincts pour l'indication de trois degrés de liberté du corps - Un nombre d'éléments indicateurs distincts, au moins égal au nombre des degrés de liberté du corps. In this context, the invention is a device for indicating movements of a body, characterized in that it comprises at least one element indicating an elongation of said body. According to particular embodiments, the invention may comprise: a single indicator element for the indication of a degree of freedom of the body - two distinct indicating elements for the indication of two degrees of freedom of the body - three distinct indicating elements for the indication of three degrees of freedom of the body - A number of distinct indicator elements, at least equal to the number of degrees of freedom of the body.
Selon des modes de réalisation supplémentaires, l'élément indicateur 30 peut être: - apte à indiquer la variation de position d'une extrémité d'un fil inextensible, représentative d'un allongement du corps et plus particulièrement ladite variation de position peut être indiquée par: - la variation de résistance d'un potentiomètre à tours multiples, muni d'un axe, autour duquel est enroulé ladite extrémité du fil inextensible, s la variation de longueur d'un peson à ressort lié à ladite extrémité du fil inextensible. According to additional embodiments, the indicator element 30 may be: - capable of indicating the variation of position of an end of an inextensible yarn, representative of an elongation of the body and more particularly said variation of position may be indicated by: - the variation of resistance of a multi-turn potentiometer, provided with an axis, around which is wound up said end of the inextensible wire, s the variation of length of a spring loader linked to said end of the inextensible wire.
Dans une application particulière du dispositif de l'invention, l'élément indicateur est inclus dans un vêtement près du corps. In a particular application of the device of the invention, the indicator element is included in a garment close to the body.
io Description des figures:Description of the figures:
La figure 1 (Fig.1) représente dans un plan de coupe, une articulation au repos. Figure 1 (Fig.1) shows in a sectional plane, a joint at rest.
La figure 2 (Fig.2) représente dans un plan de coupe, une articulation soumise à une flexion. Figure 2 (Fig.2) shows in a sectional plane, a joint subjected to bending.
La figure 3 (Fig.3) représente dans un plan de coupe, une articulation soumise à une torsion FIG. 3 (FIG. 3) represents in a plane of section, a joint subjected to a torsion
Description de l'invention:Description of the invention
L'invention est décrite (Fig.1) pour un corps simple ou articulation constitué par un axe indéformable fixe (1) et un axe indéformable mobile (2), liés en un point où existent, au maximum, trois degrés de liberté en rotation pour le corps ou liaison rotulienne (3), une extrémité de chaque axe restant libre(5)(6); les axes (1)(2) sont entourés d'un volume essentiellement de révolution rempli de matière (4) sujette à des élongations. The invention is described (FIG. 1) for a simple body or articulation consisting of a fixed, non-deformable axis (1) and a movable non-deformable axis (2), connected at a point where there are at most three degrees of freedom in rotation. for the body or patellar connection (3), one end of each axis remaining free (5) (6); the axes (1) (2) are surrounded by a substantially revolution volume filled with material (4) subject to elongations.
Le périmètre de l'intersection (ABCDEFGH) du corps avec un plan passant par les axes (1)(2) peut être décomposé en deux arêtes (ABCD) (EFGH) essentiellement parallèles aux axes (1)(2) et en deux segments d'extrémité (DE) (HA) essentiellement perpendiculaires aux axes (1)(2), passant par les extrémités libres des axes (5)(6) et joignant les arêtes (ABCD) (EFGH). The perimeter of the intersection (ABCDEFGH) of the body with a plane passing through the axes (1) (2) can be decomposed into two edges (ABCD) (EFGH) essentially parallel to the axes (1) (2) and into two segments end (DE) (HA) substantially perpendicular to the axes (1) (2), passing through the free ends of the axes (5) (6) and joining the edges (ABCD) (EFGH).
Les mouvements à un degré de liberté en rotation pour un tel corps se résument à un mouvement de flexion plane (Fig.2) dans lequel l'axe mobile (2) peut subir une rotation dans un plan, dit de flexion, contenant l'axe fixe (1) ou à un mouvement de torsion (Fig.3) dans lequel l'axe mobile (2) peut subir une rotation autour de lui-même. The movements with a degree of freedom in rotation for such a body are summarized in a plane bending movement (FIG. 2) in which the movable axis (2) can be rotated in a plane, called bending plane, containing the fixed axis (1) or a torsion movement (Fig.3) in which the movable axis (2) can rotate around itself.
Les mouvements à deux degrés de liberté en rotation pour un tel corps se résument à la composition d'un mouvement de flexion plane dans un plan 5 de flexion fixe et d'un mouvement de torsion. The two degrees of freedom of rotation movements for such a body can be summed up in the composition of a plane bending movement in a fixed bending plane and a torsion movement.
Les mouvements à trois degrés de liberté en rotation pour un tel corps se résument à la composition de deux mouvements de flexion plane dans des plans de flexion perpendiculaires entre eux et à un mouvement de torsion. The movements with three degrees of freedom in rotation for such a body boils down to the composition of two plane bending movements in bending planes perpendicular to each other and to a torsion movement.
Dans un mouvement de flexion plane (Fig.2), les arêtes (ABCD) io (EFGH) subissent des allongements positif (BC) ou négatif (FG) dans le voisinage de la jonction (3). Les deux arêtes (ABCD) (EFGH) de longueurs égales pour un angle de flexion nul entre les axes (1)(2), se distinguent en flexion par un allongement positif pour l'une des arêtes dite extérieure (ABCD) et un allongement négatif ou rétrécissement pour l'autre arête dite intérieure (EFGH). In plane bending motion (Fig.2), the edges (ABCD) io (EFGH) undergo positive (BC) or negative (FG) elongations in the vicinity of the junction (3). The two edges (ABCD) (EFGH) of equal lengths for a zero bending angle between the axes (1) (2), are distinguished in bending by a positive elongation for one of the so-called outer edges (ABCD) and an elongation Negative or narrowing for the other so-called inner edge (EFGH).
Dans un mouvement de torsion (Fig.3), une arête quelconque (AD) s'enroule autour du corps en s'allongeant positivement. In a twisting motion (Fig. 3), any edge (AD) wraps around the body while lying positively.
Le type de corps simple choisi permet de donner à l'invention toute sa portée grâce à la considération suivante: il est possible, d'associer en séquence deux articulations en joignant l'extrémité libre de l'axe mobile de la première articulation et l'extrémité libre de l'axe fixe de la deuxième articulation et en solidarisant les directions de ces axes. Les mouvements de l'association des deux articulations résultent alors de la composition des mouvements des deux articulations. The type of simple body chosen makes it possible to give the invention its full range thanks to the following consideration: it is possible to associate in sequence two joints by joining the free end of the movable axis of the first articulation and the free end of the fixed axis of the second joint and by securing the directions of these axes. The movements of the association of the two articulations then result from the composition of the movements of the two articulations.
Il est aussi possible d'ajouter au bout d'une articulation plusieurs articulations supplémentaires en donnant à l'extrémité libre de l'axe mobile de l'articulation la forme d'un tronc à plusieurs branches pouvant accueillir sur chacune de ses branches l'extrémité libre de l'axe fixe d'une articulation supplémentaire. Il est ainsi possible de définir de proche en proche un corps complexe apte à reproduire les mouvements du corps humain ou animal avec précision. Pour cela, on choisira au moins autant d'articulations que dans le corps à approcher. It is also possible to add at the end of a joint several additional joints by giving the free end of the movable axis of the articulation in the form of a trunk with several branches that can accommodate on each of its branches. free end of the fixed axis of an additional joint. It is thus possible to define, step by step, a complex body able to reproduce the movements of the human or animal body with precision. For this, we will choose at least as many joints as in the body to approach.
II est aussi possible d'approcher les mouvements d'un corps sans squelette et à déformations continues, comme un mât de navire, en représentant le corps par plusieurs segments constitués chacun d'une articulation. Le nombre de degrés de liberté en rotation de chaque articulation étant égal au nombre de degrés de liberté en rotation de chaque segment, dans la représentation du corps choisie pour approcher ses déformations continues. It is also possible to approach the movements of a body without skeleton and continuous deformations, like a ship's mast, representing the body by several segments each consisting of a joint. The number of degrees of freedom in rotation of each articulation being equal to the number of degrees of freedom in rotation of each segment, in the representation of the body chosen to approach its continuous deformations.
Finalement, l'application de l'invention à une articulation du type décrit a pour vocation de faciliter l'exposé de l'invention, sans restreindre la généralité io de l'invention dans son application à un corps complexe comme le corps humain ou animal et plus généralement à tout corps, en tant que volume matériel. Finally, the application of the invention to a joint of the type described is intended to facilitate the disclosure of the invention, without restricting the generality of the invention in its application to a complex body such as the human or animal body and more generally to every body, as a material volume.
En référence aux figures, l'invention est un dispositif indicateur de mouvements d'un corps caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément indicateur d'un allongement dudit corps. En effet, l'arête extérieure de l'articulation (ABCD) s'allonge en flexion dans le voisinage de la jonction (BC). Cet effet est visualisé sur une articulation humaine comme le coude ou le genou: en pinçant la peau sur l'extérieur de l'articulation à flexion nulle, on constate que la peau s'échappe en fléchissant l'articulation, pour satisfaire à l'allongement mentionné de l'arête extérieure de l'articulation. With reference to the figures, the invention is a device for indicating movements of a body, characterized in that it comprises at least one element indicating an elongation of said body. Indeed, the outer edge of the joint (ABCD) extends flexibly in the vicinity of the junction (BC). This effect is visualized on a human joint such as the elbow or the knee: by pinching the skin on the outside of the joint with zero flexion, we see that the skin escapes by flexing the joint, to satisfy the mentioned lengthening of the outer edge of the joint.
Le choix de l'élément indicateur comme étant l'allongement de l'arête extérieure (ABCD) de l'articulation, constitue donc bien un indicateur du mouvement de flexion. The choice of the indicator element as the elongation of the outer edge (ABCD) of the joint is therefore an indicator of the bending movement.
Le choix de l'élément indicateur comme étant la longueur l'arête extérieure (ABCD) de l'articulation, constitue aussi un indicateur du mouvement de torsion car l'arête s'enroule autour de l'articulation en s'allongeant (AD), lors d'un mouvement de torsion. The choice of the indicator element as being the length of the outer edge (ABCD) of the joint, is also an indicator of the torsion movement as the edge wraps around the joint while lengthening (AD) during a twisting motion.
Pour un mouvement de torsion, il est possible d'incliner une arête choisie, d'un angle constant, sur la surface de l'articulation, avec les arêtes définies par rotation du plan de flexion autour de l'axe mobile (2) . Dans ce cas, la longueur de l'arête inclinée diminue pour un sens de torsion dit négatif et augmente pour l'autre sens dit positif; par rapport à une arête de référence, l'allongement de l'arête inclinée change donc corrélativement de signe en fonction du sens de torsion. II est donc possible de distinguer une torsion positive d'une torsion négative, sans ambiguïté par l'indication d'un allongement positif ou négatif. For a torsion movement, it is possible to incline a selected edge, a constant angle, on the surface of the joint, with the edges defined by rotation of the plane of bending around the movable axis (2). In this case, the length of the inclined edge decreases for a direction of torsion said negative and increases for the other direction said positive; relative to a reference edge, the elongation of the inclined edge therefore changes correlatively sign according to the direction of torsion. It is therefore possible to distinguish a positive twist from a negative twist, unambiguously by the indication of a positive or negative elongation.
Toutefois, il existe aussi, un minimum pour les allongements négatifs: il correspond à une torsion négative, dite limite, qui ramène l'arête inclinée dans le plan de flexion. Pour des valeurs de torsion plus négatives, l'allongement augmente. Les valeurs de torsion en-deça de la torsion limite ne peuvent être distinguées des valeurs au-delà de celle-ci. However, there is also a minimum for negative elongations: it corresponds to a negative torsion, called limit, which brings back the inclined edge in the plane of bending. For more negative torsion values, elongation increases. Torsional values below the limit torsion can not be distinguished from values beyond this limit.
L'allongement d'une arête inclinée permet donc d'indiquer la valeur io absolue et le signe d'une torsion sans ambiguïté entre une torsion négative limite et la torsion positive maximale admissible sans rupture de la matière du corps. The elongation of an inclined edge therefore makes it possible to indicate the absolute value and the sign of an unambiguous torsion between a limit negative torsion and the maximum admissible positive torsion without breaking the body material.
Le choix selon l'invention d'au moins un indicateur d'allongement à la surface de l'articulation permet donc bien de réaliser un dispositif indicateur de is mouvements du corps. L'indicateur d'allongement peut aussi être choisi dans le volume intérieur du corps avec une réduction de l'intensité de l'effet. Par exemple, sur une fibre neutre ou un squelette, l'allongement est nul. The choice according to the invention of at least one indicator of elongation on the surface of the joint therefore makes it possible to produce a device indicating the movements of the body. The elongation indicator may also be selected from within the body's interior volume with a reduction in the intensity of the effect. For example, on a neutral fiber or a skeleton, the elongation is zero.
Les allongements à la surface étant, ordinairement, les plus notables, le choix d'un indicateur d'allongement en surface apparaît généralement le meilleur. Since elongations at the surface are usually the most notable, the choice of an indicator of surface elongation generally appears the best.
L'allongement d'un indicateur diminue aussi en intensité à angle de flexion constant entre l'axe fixe (1) et l'axe mobile (2) quand sa projection orthogonale dans le plan de flexion se rapproche d'une fibre neutre ou du squelette du corps. En particulier, si l'indicateur se projette exactement sur la fibre neutre ou le squelette, l'allongement est nul en flexion. L'indicateur considéré peut alors servir d'indicateur insensible à la flexion dans ce plan et donc d'indicateur sensible uniquement à la torsion. L'inclinaison d'une arête par rapport à un plan de flexion fixe limite aussi l'allongement de cette arête pour une flexion dans ce plan, en éloignant sa projection orthogonale sur ce plan de flexion, de la fibre neutre ou du squelette. II est donc possible de différencier des mouvements de torsion et de flexions par sélection de la position de l'indicateur ou de combiner, par exemple linéairement, plusieurs indicateurs d'allongements, aux mêmes fins. The elongation of an indicator also decreases in intensity at a constant bending angle between the fixed axis (1) and the movable axis (2) when its orthogonal projection in the bending plane approaches a neutral fiber or the skeleton of the body. In particular, if the indicator projects exactly on the neutral fiber or the skeleton, the elongation is zero in flexion. The indicator considered can then be used as an insensitive indicator for bending in this plane and therefore as an indicator sensitive only to torsion. The inclination of an edge relative to a fixed bending plane also limits the elongation of this edge for bending in this plane, by moving away its orthogonal projection on this bending plane, the neutral fiber or the skeleton. It is therefore possible to differentiate torsion and bending movements by selecting the position of the indicator or to combine, for example linearly, several indicators of elongations, for the same purposes.
L'indication de mouvements d'un corps est donc possible grâce à l'utilisation d'au moins un indicateur d'un allongement dudit corps. The indication of movements of a body is therefore possible through the use of at least one indicator of an elongation of said body.
Lorsque l'indicateur selon l'invention est unique, il permet d'indiquer des mouvements correspondant à un seul degré de liberté en rotation: une flexion 5 dans un plan fixe ou une torsion. When the indicator according to the invention is unique, it allows to indicate movements corresponding to a single degree of freedom in rotation: a bending 5 in a fixed plane or a torsion.
Ce cas peut aussi trouver application, par exemple, pour une alarme de torsion ou de flexion sur une articulation devant rester immobile. Dans ce cas l'indicateur d'allongement est essentiellement un indicateur de la composition, c'est-à-dire de la réalisation en séquence, d'une torsion et de deux flexions io dans des plans perpendiculaires, sans discernement des parts respectives dans le mouvement de la torsion et des flexions, c'est-à-dire sans décomposition selon les éléments de la composition. Un degré de liberté sera, au sens de l'invention, soit un degré de liberté en rotation soit une composition de plusieurs degrés de liberté en rotation. This case can also find application, for example, for a torsion or bending alarm on a joint to remain stationary. In this case, the elongation indicator is essentially an indicator of the composition, that is to say of the sequential realization, of a twisting and two bending in perpendicular planes, without discernment of the respective parts in the movement of the torsion and bending, that is to say without decomposition according to the elements of the composition. A degree of freedom will be, within the meaning of the invention, a degree of freedom in rotation or a composition of several degrees of freedom in rotation.
Il est ainsi possible de dire qu'un indicateur d'allongement unique permet de d'indiquer des mouvements du corps correspondant à un seul degré de liberté du corps. It is thus possible to say that a single elongation indicator makes it possible to indicate movements of the body corresponding to a single degree of freedom of the body.
Pour un mouvement à deux degrés de liberté en rotation, correspondant pour un corps humain à un coude ou un genou, deux indicateurs distincts peuvent être utilisés pour rendre compte des mouvements de torsion et de flexion dans un plan, indépendamment. Dans ce cas, il est possible de choisir avantageusement comme indicateur de flexion la différence des allongements des arêtes de l'articulation. Cet indicateur étant essentiellement insensible à la torsion. Il est aussi possible de choisir avantageusement comme indicateur de torsion la somme des allongements des arêtes de l'articulation. Cet indicateur étant essentiellement insensible à la flexion. For a two-degree rotational freedom movement, corresponding for a human body to an elbow or knee, two separate indicators may be used to account for torsion and flexion motions in a plane, independently. In this case, it is possible to advantageously choose as flexion indicator the difference in the elongations of the edges of the joint. This indicator is essentially insensitive to torsion. It is also possible to advantageously choose as a torsion indicator the sum of the elongations of the edges of the joint. This indicator is essentially insensitive to flexion.
L'indication de la torsion et de la composition de deux flexions est aussi envisageable avec deux indicateurs. Ce cas peut trouver application pour distinguer un mouvement de torsion et un mouvement de flexion dans un plan quelconque, obtenu par composition de deux flexions dans des plans perpendiculaires, par exemple pour une alarme de torsion seule ou de flexion seule. L'indication d'une composition de la torsion avec une première flexion 2878961 s et d'une autre composition de la torsion avec une seconde flexion dans un plan perpendiculaire à la première flexion est aussi envisageable. The indication of the torsion and the composition of two flexions can also be envisaged with two indicators. This case can be applied to distinguish a torsion movement and a bending motion in any plane, obtained by composing two bends in perpendicular planes, for example for a torsion alone or bending only alarm. The indication of a composition of the torsion with a first bending 2878961 s and another composition of the torsion with a second bending in a plane perpendicular to the first bending is also conceivable.
II est ainsi possible de dire que deux indicateurs d'allongement distincts permettent d'indiquer des mouvements d'un corps correspondant à deux degrés de liberté du corps. It is thus possible to say that two distinct elongation indicators make it possible to indicate movements of a body corresponding to two degrees of freedom of the body.
Pour un mouvement à trois degrés de liberté en rotation, correspondant pour un corps humain à une épaule, un poignet, une cheville ou le haut de la cuisse, trois indicateurs distincts peuvent être utilisés pour rendre compte des mouvements de torsion et de flexion dans deux plans de flexion io perpendiculaires. On peut choisir comme indicateurs les allongements de trois arêtes parmi les quatre définies dans ces deux plans. On peut choisir de remplacer les allongements des deux arêtes choisies dans le même plan par leur différence et leur somme pour découpler les indications de torsion et flexion dans le plan de flexion desdites deux arêtes. For a three-degree rotational freedom movement, corresponding for a human body to a shoulder, wrist, ankle or upper thigh, three separate indicators can be used to account for twisting and flexing movements in two bending planes perpendicular. The elongations of three of the four edges defined in these two planes can be chosen as indicators. We can choose to replace the elongations of the two edges chosen in the same plane by their difference and sum to decouple the indications of torsion and bending in the plane of bending of said two edges.
Finalement, trois indicateurs d'allongement distincts permettent d'indiquer des mouvements d'un corps correspondant à trois degrés de liberté du corps. Finally, three distinct elongation indicators make it possible to indicate movements of a body corresponding to three degrees of freedom of the body.
Pour un mouvement à trois degrés de liberté, il est aussi possible d'utiliser comme indicateurs, l'allongement de deux arêtes dans un premier plan de flexion et l'allongement de deux arêtes dans un second plan de flexion perpendiculaire au premier, de sélectionner comme indicateur de torsion essentiellement insensible aux flexions, la somme des allongements des quatre arêtes sélectionnées et de choisir pour les deux autres indicateurs: la différence des arêtes dans le premier plan, essentiellement sensible à la flexion dans le premier plan et la différence des arêtes dans le second plan, essentiellement sensible à la flexion dans le second plan. For a movement with three degrees of freedom, it is also possible to use as indicators, the elongation of two edges in a first bending plane and the elongation of two edges in a second bending plane perpendicular to the first, to select as torsion indicator essentially insensitive to bending, the sum of the elongations of the four selected edges and to choose for the two other indicators: the difference of the edges in the first plane, essentially sensitive to the bending in the foreground and the difference of the edges in the second plane, essentially sensitive to bending in the background.
Des éléments indicateurs distincts en nombre au moins égal au nombre de degrés de liberté pour l'ensemble des articulations d'un corps complexe comme le corps humain ou animal peuvent être choisis pour obtenir un dispositif indicateur des mouvements dudit corps. A cette fin, le corps complexe est divisé en articulations à un, deux, ou trois degrés de liberté et les indicateurs d'allongements choisis pour chaque articulation, en nombre au moins égal au nombre de degrés de liberté pour chaque articulation, sont rassemblés dans une liste permettant de rendre compte de mouvements du corps. Le nombre d'éléments indicateurs distincts, pour un corps articulé, est choisi au moins égal au nombre total de degrés de liberté de l'ensemble de ses articulations, c'est-à-dire aussi du corps. Indicator elements distinct in number at least equal to the number of degrees of freedom for all the joints of a complex body such as the human or animal body may be chosen to obtain a device indicating movements of said body. For this purpose, the complex body is divided into articulations with one, two, or three degrees of freedom and the indicators of elongations chosen for each articulation, in number at least equal to the number of degrees of freedom for each articulation, are gathered in a list to account for body movements. The number of distinct indicator elements, for an articulated body, is chosen at least equal to the total number of degrees of freedom of all its joints, that is to say, also of the body.
Pour les mouvements d'un corps complexe capable de déformations continues, comme un mât de navire, le nombre d'indicateurs d'allongements distincts peut être choisi au moins égal au nombre des degrés de liberté de segments divisant le corps et rendant compte de ses déformations continues à un degré d'approximation souhaité. On se ramène ainsi à un corps articulé. For the movements of a complex body capable of continuous deformations, such as a ship's mast, the number of distinct elongation indicators can be chosen at least equal to the number of degrees of freedom of segments dividing the body and reporting its continuous deformations to a desired degree of approximation. We thus reduce ourselves to an articulated body.
io Finalement, pour un corps complexe, le nombre d'éléments indicateurs distincts, est choisi au moins égal au nombre des degrés de liberté du corps. Finally, for a complex body, the number of distinct indicator elements is chosen at least equal to the number of degrees of freedom of the body.
Plus particulièrement: L'élément indicateur d'allongement peut être apte à indiquer la variation de position d'une extrémité d'un fil inextensible, représentative d'un is allongement du corps. Par exemple, si l'arête extérieure (ABCD) d'une articulation est matérialisée sous la forme d'un tube solidaire de la surface de l'articulation et contenant un fil inextensible fixé à une extrémité de l'arête (A), alors en flexion, la position de l'autre extrémité libre du fil sur l'arête varie avec l'allongement de l'arête (ABCD). More particularly: The elongation indicating element may be able to indicate the position variation of an end of an inextensible yarn, representative of a lengthening of the body. For example, if the outer edge (ABCD) of a joint is materialized in the form of a tube integral with the surface of the joint and containing an inextensible wire attached to one end of the edge (A), then in bending, the position of the other free end of the wire on the edge varies with the elongation of the edge (ABCD).
La variation de position de l'extrémité du fil inextensible peut correspondre par enroulement sur l'axe d'un potentiomètre à tours multiples, à une variation de résistance. Il existe de tels potentiomètres dits multi-tours et munis d'un axe, par exemple sous la référence C274 200 OHMS fabriqués par BOURNS. Une telle variation de résistance, est aisément mesurable électriquement par un montage de type Pont de Wheatstone. Idéalement, un tel potentiomètre est à retour automatique pour garder le fil inextensible sous tension. The variation of position of the end of the inextensible wire can correspond by winding on the axis of a multi-turn potentiometer, to a variation of resistance. There are such potentiometers called multi-turns and provided with an axis, for example under the reference C274 200 OHMS manufactured by BOURNS. Such a variation of resistance is easily measurable electrically by a Wheatstone bridge type circuit. Ideally, such a potentiometer is automatic return to keep the inextensible wire powered.
La variation de position de l'extrémité du fil inextensible peut correspondre par liaison de cette extrémité à un peson à ressort, à une indication de l'allongement du peson. Un exemple d'un tel peson existe chez PESOLA AG sous la référence 330/4. Idéalement, le peson fournit des signaux électriques de son allongement. The variation of position of the end of the inextensible wire may correspond by connecting this end to a spring scale, to an indication of the lengthening of the scale. An example of such a loader exists at PESOLA AG under the reference 330/4. Ideally, the load cell provides electrical signals of its lengthening.
2878961 io Le dispositif selon l'invention peut être appliqué à la connaissance relative, précise et instantanée de mouvements: - de parties du corps entre elles, avec ou sans incitation à la correction instantanée ou réflexe, desdits mouvements, dans les sports, la 5 rééducation ou la robotique; - de déformation continue du corps, notamment de type mâture, voilure ou filets. The device according to the invention can be applied to the relative, precise and instantaneous knowledge of movements of: - parts of the body between them, with or without prompting the instantaneous or reflex correction, of said movements, in sports, the 5 rehabilitation or robotics; - Continuous deformation of the body, including mast, wing or nets.
À ces fins, l'élément indicateur est idéalement inclus dans un habillage près du corps, notamment un vêtement. En effet, un vêtement près du corps, io dans lequel l'élément indicateur est inclus, permet d'obtenir une indication précise et instantanée desdits mouvements à l'aide d'allongements indiqués au plus près de la surface du corps, donc représentatifs au mieux des mouvements du corps. For these purposes, the indicator element is ideally included in a close-fitting clothing, including a garment. Indeed, a garment close to the body, in which the indicator element is included, makes it possible to obtain an accurate and instantaneous indication of said movements with the aid of the elongations indicated closest to the surface of the body, thus representative of the better body movements.
Dans le domaine du sport, l'invention peut être utilisée pour comparer les mouvements d'un sportif à un modèle, aux fins de l'informer de modifications à apporter à ses mouvements. Il est notamment possible d'associer l'invention à des recommandations vocales pour permettre des modifications conscientes ou à une secousse renvoyée par des éléments indicateurs existants ou supplémentaires, pour permettre des modifications réflexes, desdits mouvements. In the field of sport, the invention can be used to compare the movements of an athlete to a model, for the purpose of informing him of changes to be made to his movements. It is in particular possible to associate the invention with voice recommendations to allow conscious modifications or a jerk returned by existing or additional indicator elements, to allow reflex changes, of said movements.
L'invention est susceptible d'application industrielle dans le domaine du sport. The invention is susceptible of industrial application in the field of sport.
2878961 Il2878961 He
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