FR3085292A1 - Exosquelette adapte a generer un effort de compensation d’intensite variable en fonction de la position d’un membre superieur d’un utilisateur - Google Patents

Abstract

L'exosquelette (10) comprend au moins un module de membre supérieur (20) comportant : - au moins une structure porteuse (21), - au moins un bras (22) s'étendant selon un axe longitudinal, ledit bras (22) étant relié à la structure porteuse (21) par un mécanisme d'articulation (23) de sorte à être mobile entre une position de travail et une position de repos, - un organe élastique (24) fixé audit bras (22) et audit mécanisme d'articulation (23) de sorte à générer, grâce à une force de rappel élastique, un moment de force dit « effort de compensation » appliqué au bras (22), le mécanisme d'articulation (23) formant un parallélogramme déformable configuré de sorte que l'effort de compensation généré par l'organe élastique (24) est plus important lorsque le bras (22) est en position de travail que lorsqu'il est en position de repos.

Description

Domaine de l’invention

L’invention relève des dispositifs comprenant une structure mécanique adaptée à assister un utilisateur à supporter une charge. Elle s’inscrit dans le domaine des exosquelettes et concerne plus particulièrement un exosquelette générant un effort de compensation variable en fonction de la position d’un membre supérieur d’un utilisateur, notamment de sa position angulaire.

Par le terme « charge >>, on entend dans le présent texte, un poids supporté par un utilisateur, c’est-à-dire le poids de ses propres membres supérieurs additionné éventuellement du poids d’un ou plusieurs objets manipulés.

État de l’art

Un exosquelette permet notamment de prévenir les troubles musculosquelettiques en assistant les membres supérieurs d’un utilisateur lors de la manutention d’objets plus ou moins lourds et/ou dans la réalisation de gestes répétitifs.

Un exosquelette présente généralement une structure sous la forme d’éléments rigides articulés les uns aux autres. Notamment, il comprend une structure porteuse destinée à être fixée au dos d’un utilisateur, reliée à deux bras articulés destinés à être fixés aux membres supérieurs d’un utilisateur. Des actionneurs, généralement des moteurs électriques, sont agencés sur les bras pour développer une force de compensation allant à l’encontre du poids de la charge à supporter.

Généralement, la fixation d’un exosquelette à un utilisateur est réalisée d’une part, par un harnais fixé à la structure porteuse et prévu pour être ajusté contre le dos d’un utilisateur, et d’autre part, par des organes d’attache reliés aux bras articulés et prévus pour recevoir des membres supérieurs d’un utilisateur.

Un inconvénient des exosquelettes de l’état de la technique réside dans leur besoin de disposer d’une source d’énergie électrique pour alimenter les actionneurs afin de générer la force de compensation. En effet, en plus de complexifier la conception du mécanisme et d’impacter négativement le coût de production de l’exosquelette, l’utilisation d’actionneurs fait apparaître des problèmes liés au stockage de l’énergie électrique, notamment à l’autonomie des batteries.

Pour résoudre ces inconvénients, des exosquelettes dont l’effort de compensation est uniquement généré par des organes élastiques, par exemple par des ressorts de traction, ont été développés.

De tels exosquelettes comprennent généralement deux bras reliés à une structure porteuse. Un ressort est fixé, d’une part, à la structure porteuse et, d’autre part, à chaque bras de l’exosquelette, de sorte à appliquer un moment de force sur chaque bras.

Les bras présentent une position d’équilibre stable dans laquelle ils s’étendent généralement horizontalement. Les membres supérieurs d’un utilisateur sont donc positionnés sensiblement horizontalement en position d’équilibre lorsqu’il utilise ces exosquelettes.

Cette position n’est pas une position naturelle de repos, c’est-à-dire une position neutre, pour l’utilisateur et peut donc se révéler inconfortable si l’utilisateur porte l’exosquelette trop longtemps.

En outre, cette position peut présenter un danger pour l’utilisateur dans la mesure où elle augmente le risque d’accident, par exemple de collision, avec des personnes ou objets environnants.

Aussi, si l’utilisateur veut occuper une position naturelle de repos, c’est-à-dire, aligner ses bras le long de son corps, il doit exercer un effort allant à l’encontre de l’effort de compensation. On comprend ici que l’utilisation de tels exosquelettes se révèle très contraignante dès lors que l’utilisateur souhaite incliner ses membres vers le bas.

En outre, les exosquelettes de l’art antérieur présentent un poids relativement élevé et ne sont donc pas adaptés à un usage prolongé dans le temps.

Exposé de l’invention

La présente invention a pour objectif de palier les inconvénients précités en proposant un exosquelette dont les efforts de compensation qu’il développe sont variables en fonction de la position des bras d’un utilisateur, notamment de leur inclinaison.

Un autre objectif de l’invention est de proposer un exosquelette relativement léger, de conception simple et dont la production est peu coûteuse.

La présente invention concerne, à cet effet, un exosquelette comprenant au moins un module de membre supérieur comportant :

- au moins une structure porteuse,

- au moins un bras destiné à être fixé à un membre supérieur d’un utilisateur, ledit bras s’étendant selon un axe longitudinal et étant relié à la structure porteuse par un mécanisme d’articulation de sorte à être mobile entre deux positions angulaires extrêmes dont une correspond à une position de repos, le bras occupant une position de travail lors de sa course entre sa position de repos et son autre position angulaire extrême,

- un organe élastique fixé audit bras et audit mécanisme d’articulation de sorte à générer, grâce à une force de rappel élastique, un moment de force dit « effort de compensation >> appliqué au bras.

Le mécanisme d’articulation forme un parallélogramme déformable configuré de sorte que le déplacement du bras entre sa position de travail et sa position de repos entraîne un déplacement angulaire de l’organe élastique par rapport audit bras de telle sorte que la direction de la force de rappel élastique soit orientée sensiblement vers l’axe de rotation du bras lorsque ledit bras est en position de repos, c’est-à-dire que ladite direction de la force de rappel élastique passe par l’axe de rotation du bras.

Par conséquent, lorsque le bras est en position de repos, le bras de levier générant le moment de force est faible ou nul et donc l’effort de compensation est négligeable ou nul. Cette position de repos du bras de l’exosquelette correspond à une position de repos d’un utilisateur dudit exosquelette, dans laquelle ses membres supérieurs sont rabattus le long de son corps, c’est-à-dire une position dans laquelle il ne nécessite pas d’être assisté.

Grâce à cette caractéristique, l’exosquelette offre une assistance à un utilisateur seulement lorsqu’il est susceptible de supporter une charge, c’est-àdire lorsque le bras de l’exosquelette est déplacé en position de travail par l’utilisateur. Le bras de l’exosquelette occupe la position de travail sur une plage angulaire prédéfini, dans laquelle l’utilisateur est susceptible de supporter le poids de son propre membre supérieur lié au bras de l’exosquelette, ainsi que le poids d’un éventuel objet manipulé par ledit membre supérieur.

Cette caractéristique permet à un utilisateur de pouvoir occuper une position naturelle de repos sans avoir à s’opposer à un effort de compensation.

En outre, grâce à ces caractéristiques, l’effort de compensation est variable dans le sens où il augmente progressivement lorsque l’angle formé entre l’organe élastique et le bras de l’exosquelette augmente, lors de la rotation dudit bras. L’exosquelette compense ainsi le poids du ou des membres supérieurs de l’utilisateur lorsque le bras de l’exosquelette est en position de travail, c’est-à-dire, lorsqu’il n’est pas en position de repos, sans que l’utilisateur ne soit contraint de lutter contre l’effort de compensation. L’exosquelette présente, par conséquent, un grand confort d’utilisation.

Un autre avantage de ces caractéristiques réside dans le fait que l’effort de compensation est exclusivement généré par un organe de rappel élastique. L’exosquelette présente donc une conception simple et est relativement peu onéreux.

Dans des modes particuliers de réalisation, l’invention répond en outre aux caractéristiques suivantes, mises en œuvre séparément ou en chacune de leurs combinaison techniquement opérantes.

Dans des modes particuliers de réalisation de l’invention, le parallélogramme est configuré de sorte que, lors de la rotation du bras de l’une à l’autre de ses positions angulaires extrêmes, l’intensité de l’effort de compensation croît jusqu’à une valeur maximale, puis décroît.

L’effort déployé par un utilisateur pour supporter une charge est maximal lorsque ses membres supérieurs sont étendus selon un axe horizontal par exemple parallèle au plan sagittal de son corps. Ainsi, cet effort déployé varie de sorte à croître jusqu’à une valeur maximale, puis à décroître, au fur et à mesure que l’utilisateur élève des membres supérieurs, par exemple en exerçant un mouvement d’anté-pulsion, depuis une position naturelle de repos jusqu’à une position extrême opposée.

On voit ici que la caractéristique précitée permet de répondre précisément au besoin d’assistance d’un utilisateur, l’exosquelette fournissant une assistance d’intensité proportionnelle selon les besoins d’un l’utilisateur.

Il est à noter que le parallélogramme peut être dimensionné de sorte que l’intensité maximale de l’effort de compensation peut coïncider, selon les besoins d’un utilisateur, avec une position dans laquelle ses membres supérieurs sont en position inclinée par rapport à un axe horizontal. Ce besoin apparaît notamment dans le cas dans lequel un utilisateur doit réaliser une mission dans laquelle il est contraint de positionner ses membres pendant une durée importante dans cette position inclinée.

Dans des modes particuliers de réalisation de l’invention, le parallélogramme comprend quatre pivots dont :

- un premier et un deuxième pivot agencés sur un élément de liaison de la structure porteuse, le premier pivot reliant l’élément de liaison à au moins une première biellette et le deuxième pivot reliant l’élément de liaison au bras,

- un troisième pivot agencé sur le bras, reliant au moins une seconde biellette avec ledit bras, l’organe élastique étant relié par une de ses extrémités à ladite au moins une seconde biellette,

- un quatrième pivot lié à l’organe élastique et reliant les première et seconde biellettes entre elles.

Grâce à ces caractéristiques, la conception de l’exosquelette est simple dans la mesure où elle comprend un nombre relativement faible d’élément et où ces éléments sont simples à fabriquer et à assembler.

Dans des modes particuliers de réalisation de l’invention, l’élément de liaison comprend une partie en porte-à-faux sur laquelle est agencé le deuxième pivot de sorte que, lorsque le bras est en position de repos, l’axe longitudinal dudit bras est sensiblement parallèle à l’axe de rotation de l’élément de liaison. Plus particulièrement, dans cette position, le bras est agencé de sorte à s’étendre, selon un axe vertical, sous la partie en porte-àfaux.

Ainsi, la position de repos du bras correspond à une position naturelle de repos de l’utilisateur dans laquelle son membre supérieur associé est rabattu contre son corps.

Dans des modes particuliers de réalisation de l’invention, les première et seconde biellettes sont dimensionnées de sorte à former un angle orienté vers l’intérieur du parallélogramme déformable d’au plus 170 degrés lorsque le bras occupe la position de repos.

Il est à noter que le parallélogramme déformable est dimensionné de sorte que cet angle soit le plus réduit possible, en tenant compte notamment des contraintes de compacité du mécanisme d’articulation. Préférentiellement, le parallélogramme déformable est dimensionné de sorte que la valeur de cet angle soit environ égale à 160 degrés.

Cette caractéristique est avantageuse dans le sens où elle interdit une inversion du mécanisme d’articulation lors du débattement du bras, c’est-à-dire une situation dans laquelle les première et seconde biellettes et le quatrième pivot se trouveraient étendues vers l’intérieur du parallélogramme. Une telle inversion serait préjudiciable au bon fonctionnement du mécanisme d’articulation car le débattement du bras serait limité.

Cette caractéristique participe donc à augmenter la fiabilité de l’exosquelette et sa durée de vie.

Dans des modes particuliers de réalisation de l’invention, l’exosquelette comprend au moins un système de réglage de l’intensité de l’effort de compensation configuré pour modifier la direction de la force de rappel élastique de l’organe élastique, pour une position du bras donnée.

Avantageusement, ce système de réglage de l’intensité de l’effort de compensation ne modifie pas les dimensions du parallélogramme déformable.

Un tel système de réglage permet de pouvoir employer un même exosquelette pour assister le support de charges de poids différents.

Par exemple, un tel système de réglage permet, en modifiant le bras de levier de l’organe élastique, de faire varier l’intensité de l’effort de compensation jusqu’à 80% d’une valeur nominale donnée, pour une position de travail donnée du bras.

Dans des modes particuliers de réalisation de l’invention, le système de réglage de l’intensité de l’effort de compensation est prévu pour faire coulisser une extrémité de l’organe élastique selon une direction parallèle à l’axe longitudinal de la au moins une seconde biellette, de sorte à modifier un bras de levier à l’origine de l’effort de compensation.

Dans des modes particuliers de réalisation de l’invention, le système de réglage comprend une vis sans fin fixée de manière mobile en rotation au quatrième pivot par l’une de ses extrémités et au troisième pivot par son autre extrémité, et un écrou coopérant avec la vis et relié à une extrémité de l’organe élastique par un pivot appelé ci-après « sixième pivot >>, de sorte que la rotation de la vis entraîne ledit sixième pivot en coulissement le long de cette dernière.

Dans des modes particuliers de réalisation de l’invention, l’exosquelette comprend des moyens de modulation de l’effort de compensation, lesdits moyens de modulation étant configurés pour entraîner en coulissement le premier pivot par rapport à l’élément de liaison, de sorte à modifier une des dimensions du parallélogramme. Cette dimension correspond préférentiellement à un segment reliant les premier et second pivots.

La modulation de l’effort de compensation permet avantageusement de modifier la forme globale de la courbe représentative de l’intensité de l’effort de compensation en fonction de l’angle du bras de l’exosquelette.

Dans des modes particuliers de réalisation de l’invention, le coulissement du premier pivot entraîne le déplacement angulaire de l’organe élastique de sorte que, lorsque le bras est en position de repos, la direction de la force de rappel n’est pas orientée vers l’axe de rotation du bras. La forme de la courbe représentative de l’intensité de l’effort de compensation en fonction de l’angle du bras de l’exosquelette n’est alors plus de la forme d’une courbe en cloche.

Dans des modes particuliers de réalisation de l’invention, le système de modulation comprend une vis sans fin reliée à l’élément de liaison de manière mobile en rotation et un écrou coopérant avec ladite vis sans fin.

L’écrou est fixé au premier pivot du parallélogramme, de sorte que la rotation de la vis entraîne ledit premier pivot en coulissement le long de cette dernière.

Cette caractéristique participe à la compacité de l’exosquelette.

Dans des modes particuliers de réalisation de l’invention, le bras est formé par un profilé présentant deux parois latérales reliées entre elles par une paroi de fond. L’organe élastique est fixé au bras de sorte qu’il soit au moins partiellement logé entre lesdites parois latérales.

Préférentiellement, l’organe élastique est logé entièrement entre les parois latérales lorsque le bras est en position de repos.

Cette caractéristique participe encore à la compacité de l’exosquelette.

Dans des modes particuliers de réalisation de l’invention, la ou chaque structure porteuse comprend deux bielles articulées l’une à l’autre par l’une de leur extrémité et liées de manière mobile en rotation, par leur autre extrémité, pour l’une, à un module de fixation à un utilisateur, et pour l’autre, à l’élément de liaison.

Ainsi, l’exosquelette est susceptible de s’adapter à tous les mouvements pouvant être réalisés par les complexes articulaires de l’épaule et du coude.

Dans des modes particuliers de réalisation de l’invention, la ou chaque structure porteuse comprend une unique bielle liée de manière mobile en rotation, par l’une de ses extrémités, à un module de fixation de l’exosquelette à un utilisateur, et par son autre extrémité, à l’élément de liaison. Le module de fixation comprend une colonne s’étendant selon un axe longitudinal et des rails de guidage s’étendant perpendiculairement audit axe longitudinal de la colonne, le long desquels est libre de coulisser la bielle de la ou de chaque structure porteuse lors de l’utilisation de l’exosquelette.

Grâce à ces caractéristiques, l’exosquelette est susceptible de s’adapter à tous les mouvements pouvant être réalisés par les complexes articulaires de l’épaule et du coude.

Présentation des figures

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple nullement limitatif, et faite en se référant aux figures qui représentent :

-figure 1 : une vue en perspective d’un exosquelette selon la présente invention, l’exosquelette comprenant une structure porteuse selon un premier exemple de réalisation,

- figure 2 : une vue en perspective d’un module de membre supérieur de l’exosquelette de la figure 1, ledit module comportant un bras en position de repos,

- figure 3 : une vue de détail en perspective du module de membre supérieur de l’exosquelette de la figure 2, certains éléments étant représentés en transparence de sorte à faire apparaître un mécanisme d’articulation de l’exosquelette,

- figure 4 : une vue de détail en perspective du module de membre supérieur de la figure 2, dans lequel le bras est en position de travail, certains éléments étant représentés en transparence de sorte à faire apparaître le mécanisme d’articulation,

- figure 5 : un graphe comprenant :

- une courbe en trait discontinu représentant l’intensité d’un effort de compensation de l’exosquelette en fonction de l’angle du bras dudit exosquelette par rapport à un axe horizontal, l’exosquelette comprenant des moyens de modulation de l’effort de compensation activés,

- une courbe en trait continu représentant l’intensité d’un effort de compensation de l’exosquelette en fonction de l’angle du bras dudit exosquelette par rapport à un axe horizontal, l’exosquelette comprenant des moyens de modulation de l’effort de compensation désactivés,

- figures 6a à 6c : des représentations schématiques d’une vue de côté du mécanisme d’articulation, du bras et d’un organe élastique d’un exosquelette de la figure 1, dans lesquelles le bras est dans une même position angulaire, et dans lesquelles l’organe élastique est orienté dans différentes positions,

- figures 7a à 7c : des graphes dont les courbes respectives représentent l’intensité d’un effort de compensation de l’exosquelette en fonction de l’angle du bras par rapport à un axe horizontal, un système de réglage de l’intensité de l’effort de compensation étant ajusté à différents niveaux de réglage sur chacune des figures 7a à 7c,

- figure 8 : une vue en perspective d’une partie d’un exosquelette selon la présente invention, l’exosquelette comprenant une structure porteuse selon un autre exemple de réalisation.

Dans ces figures, des références numériques identiques d’une figure à l’autre désignent des éléments identiques ou analogues. Par ailleurs, pour des raisons de clarté, les dessins ne sont pas à l’échelle, sauf mention contraire.

Description détaillée de l’invention

La présente invention concerne un exosquelette 10 tel que représenté sur la figure 1, comprenant préférentiellement deux modules de membre supérieur 20 prévus pour assister un utilisateur dans le support de charges, c’est-à-dire prévus pour compenser tout ou partie du poids des membres supérieurs de l’utilisateur et éventuellement d’un ou plusieurs objets manipulés par l’utilisateur. Dans le présent texte, un seul module de membre supérieur 20 est décrit pour des raisons de clarté et de concision. Toutefois, les deux modules de membre supérieur 20 sont symétriques l’un de l’autre et comprennent des éléments et parties identiques ou similaires.

Comme le montre la figure 1, le module de membre supérieur 20 comporte une structure porteuse 21 à laquelle est articulé un bras 22 par le biais d’un mécanisme d’articulation 23.

Le mécanisme d’articulation 23 est agencé entre le bras 22 et un élément de liaison 210 de la structure porteuse 21.

Avantageusement, le mécanisme d’articulation 23 forme un parallélogramme déformable. Grâce au mécanisme d’articulation 23, le bras 22 est mobile entre deux positions angulaires extrêmes, dont une correspond à une position de repos, le bras occupant une position de travail lors de sa course entre sa position de repos et son autre position angulaire extrême,

Le bras 22 s’étend selon un axe longitudinal entre une extrémité dite « extrémité distale >> et une extrémité dite « extrémité proximale >>. Il est préférentiellement formé par un profilé comprenant deux parois latérales reliées entre elles par une paroi de fond, la section droite dudit profilé présentant une forme en U, comme l’illustrent les figures 1 à 4.

Lors de l’utilisation de l’exosquelette, le bras 22 de l’exosquelette 10 est destiné à être fixé à l’un des membres supérieurs d’un utilisateur par un organe d’attache 25. L’organe d’attache 25 comprend avantageusement un manchon destiné à enserrer le membre supérieur de l’utilisateur.

Les figures 1 à 4 montrent que le manchon est fixé au bras 22 par un élément de fixation. Plus particulièrement, l’élément de fixation s’étend depuis l’une des parois latérales du bras 22 et supporte le manchon à distance dudit bras 22 de sorte que ce dernier n’entrave pas la course du membre supérieur de l’utilisateur lorsqu’il est en mouvement.

La position de repos du bras 22 correspond à une position de l’utilisateur dans laquelle son membre supérieur associé, c’est-à-dire celui fixé à l’organe d’attache 25, est relâché, rabattu le long du corps dudit utilisateur. Dans cette position, l’utilisateur ne nécessite pas d’assistance, il n’a pas de charge à manipuler. L’axe longitudinal du bras 22 est alors sensiblement parallèle à un axe vertical, comme le montre la figure 2.

Le bras 22 est entraîné dans sa position de travail par l’utilisateur lorsqu’il redresse son membre supérieur associé, par exemple, par un mouvement d’anté-pulsion. Dans cette position, l’utilisateur est susceptible de supporter une charge, il nécessite une assistance.

Le bras 22 est en position de travail lorsqu’il n’est pas en position de repos.

Il y a lieu de noter que, dans le présent texte, le terme « vertical >> est défini selon une direction parallèle à la direction de la pesanteur et que le terme « horizontal >> est défini selon une direction sensiblement perpendiculaire à une direction verticale. Ces termes, employés dans le présent texte, sont relatifs à une position de l’exosquelette 10 dans laquelle il est représenté par la figure 1, c’est-à-dire à une position dans laquelle il est utilisé (l’utilisateur n’étant pas illustré sur la figure 1).

Comme le montrent les figures 1 à 4 dans un exemple de réalisation de l’invention, l’élément de liaison 210 comprend un corps présentant deux flasques latéraux 211 fixés l’un à l’autre par au moins un élément d’entretoise. Préférentiellement, chaque flasque latéral 211 est fixé à une paroi latérale du bras 22, de sorte que le bras 22 soit interposé entre lesdits flasques latéraux 211.

Avantageusement, le corps de l’élément de liaison 210 comprend une partie en porte-à-faux, c’est-à-dire une partie qui fait saillie par rapport au reste dudit corps.

Comme le montrent les figures 1 à 4, le mécanisme d’articulation 23 comprend deux pivots agencés sur l’élément de liaison 210, dont un premier pivot 230 relie ledit élément de liaison 210 à au moins une première biellette 231 et dont un deuxième pivot 232 relie l’élément de liaison 210 à l’extrémité proximale du bras 22.

De manière avantageuse, le deuxième pivot 232 est agencé sur la partie en porte-à-faux de l’élément de liaison 210 de sorte que, lorsque le bras 22 est en position de repos, il soit disposé sous ladite partie en porte-à-faux, comme le montrent les figures 2 et 3, son axe longitudinal étant sensiblement parallèle à un axe vertical.

Plus particulièrement, le bras 22 est agencé de sorte que sa position de repos corresponde à une position naturelle de repos du membre supérieur de l’utilisateur qui lui est associé, dans laquelle ledit membre supérieur est rabattu contre le corps dudit utilisateur.

Dans l’exemple préféré de réalisation de l’invention, les premier et deuxième pivots 230 et 232 sont agencés l’un par rapport à l’autre de sorte qu’un segment s’étendant depuis le deuxième pivot 232 jusqu’au premier pivot 230 est incliné par rapport à un axe vertical vers un coté opposé au bras 22, comme visible sur les figures 1 à 4.

Le mécanisme d’articulation 23 comprend un troisième pivot 233, agencé sur le bras 22 entre ses extrémités proximale et distale, reliant au moins une seconde biellette 234 avec ledit bras 22. Préférentiellement, comme illustré sur les figures 1 à 4 et 8, le troisième pivot 233 est plus proche de l’extrémité proximale du bras 22 que de l’extrémité distale.

Le mécanisme d’articulation 23 comprend également un quatrième pivot 235 reliant les première et seconde biellettes 231 et 234 entre elles.

L’exosquelette 10 comprend un organe élastique 24 relié, d’une part, au bras 22, et d’autre part, au mécanisme d’articulation 23 de sorte à générer un moment de force dit « effort de compensation » tendant à s’opposer à une force verticale appliquée sur le bras 22. Cette force est représentative du poids d’une charge supportée par l’utilisateur. Autrement dit, l’effort de compensation tend à lever le bras 22.

L’effort de compensation est la résultante d’une force de rappel élastique de l’organe élastique 24. Avantageusement, l’effort de compensation est uniquement généré par l’organe élastique 24, ce qui permet de s’affranchir de toute source d’énergie électrique et des inconvénients liés notamment à son stockage.

Préférentiellement, l’organe élastique 24 est formé par un vérin à gaz, comme le montrent les figures 1 à 4, mais peut, de manière alternative, être formé par un ressort mécanique (un ressort de traction ou un ressort de compression), un lien élastique, etc...

Sur les figures 1 à 4, l’organe élastique 24 est relié de façon mobile en rotation, par une première extrémité, au quatrième pivot 235, préférentiellement de sorte que son axe de rotation soit confondu avec celui dudit quatrième pivot 325.

Cette caractéristique permet de proposer une conception compacte du mécanisme d’articulation 23 et plus généralement de l’exosquelette 10, tout en optimisant l’exploitation de la force de rappel élastique de l’organe élastique 24, ce qui permet un dimensionnement contenu dudit organe de rappel élastique. Un autre effet avantageux de ces caractéristiques réside dans le fait qu’elles participent à simplifier la fabrication de l’exosquelette.

A une seconde extrémité, l’organe élastique 24 comprend un pivot appelé ci-après « cinquième pivot >> 240 par lequel il est relié à l’extrémité distale du bras 22.

Préférentiellement, l’organe élastique 24 est fixé au bras 22 de sorte qu’il soit au moins partiellement logé entre ses parois latérales. Le cinquième pivot 240 est agencé sur chacune des parois latérales, de sorte que lorsque le bras 22 est en position de repos, l’organe élastique 24 soit entièrement logé entre lesdites parois latérales, comme le montrent les figures 2 et 3. Cette caractéristique participe à rendre compacte l’exosquelette 10 et à favoriser son ergonomie.

Dans l’exemple de réalisation de l’invention représenté par les figures 1 à 4, l’organe élastique 24 est destiné à travailler en traction.

Préférentiellement, le mécanisme d’articulation comprend une paire de premières biellettes 231 et une paire de secondes biellettes 234. Comme le montrent les figures 1 à 4, les premières biellettes 231 et les secondes biellettes 234 sont agencées de part et d’autre de l’organe élastique 24. Autrement dit, l’organe élastique 24 est interposé entre les deux biellettes de chaque paire de premières et de secondes biellettes 231, de sorte que l’effort de compensation soit appliqué de manière identique sur lesdites biellettes de chaque paire de première et seconde biellette 231,234.

Cette caractéristique est avantageuse dans la mesure où elle permet également de participer à la compacité du mécanisme d’articulation 23.

Du fait de son agencement, le parallélogramme est configuré de sorte que l’effort de compensation généré par l’organe élastique 24 varie progressivement en fonction de la position angulaire du bras 22 par rapport à l’élément de liaison 210, ledit effort étant plus important lorsque le bras 22 est en position de travail que lorsqu’il est en position de repos.

Plus précisément, le parallélogramme est configuré de sorte que, lorsque le bras 22 est déplacé autour du deuxième pivot 232, de sa position de travail jusqu’à sa position de repos, les premières et secondes biellettes 231 et 234 entraînent le quatrième pivot 235 en rotation autour du troisième pivot 233, vers le deuxième pivot 232, jusqu’à ce qu’il soit agencé sensiblement dans l’alignement de l’axe longitudinal du bras 22.

Dans cette position, la direction de la résultante de la force de rappel élastique appliquée sur le quatrième pivot est orientée sensiblement vers le deuxième pivot 232, c’est-à-dire vers l’axe de rotation du bras, de sorte que l’effort de compensation généré est nul ou négligeable.

Avantageusement, l’exosquelette 10 offre donc une assistance à un utilisateur seulement lorsque l’utilisateur est susceptible de manipuler une charge, c’est-à-dire lorsque le bras 22 est en position de travail.

Lorsque le bras 22 est en position de repos, aucune assistance n’est générée et le membre supérieur de l’utilisateur peut occuper une position naturelle de repos sans qu’il n’ait à résister contre un éventuel effort de compensation qui tendrait à le déplacer.

Avantageusement, l’utilisateur peut aisément déplacer le bras 22 de sa position de travail vers sa position de repos, la force de compensation décroissant au fur et à mesure du déplacement dudit bras 22, comme le montre le graphe de la figure 5.

Le parallélogramme est également configuré de sorte que lorsque le bras 22 est déplacé de sa position de repos jusqu’à sa position de travail, les premières et secondes biellettes 231 et 234 entraînent le quatrième pivot 235 en rotation autour du troisième pivot 233 de sorte à l’écarter du deuxième pivot 232 et de l’axe longitudinal du bras 22.

Lorsque les secondes biellettes 234 s’étendent perpendiculairement par rapport à l’axe longitudinal du bras 22, la longueur du segment correspondant à la projection orthogonale du quatrième pivot 235 sur l’axe longitudinale du bras 22 est maximale, et l’intensité de l’effort de compensation est maximale.

Si le bras continue sa rotation autour du deuxième pivot 232, vers une position angulaire extrême de travail, la longueur du segment correspondant à la projection orthogonale du quatrième pivot 235 sur l’axe longitudinale du bras 22 diminue, et l’intensité de l’effort de compensation décroît.

Autrement dit, le parallélogramme est configuré de sorte que, lors de la rotation du bras 22 de l’une à l’autre de ses positions angulaires extrêmes, l’intensité de l’effort de compensation croît jusqu’à une valeur maximale, puis décroît.

Ceci est illustré par le graphe de la figure 5 qui représente l’intensité de l’effort de compensation d’un exosquelette selon l’exemple préféré de réalisation de l’invention, en fonction de l’angle d’inclinaison de l’axe longitudinal du bras 22 par rapport à un axe horizontal.

On voit sur ce graphe que, dans cet exemple de réalisation de l’invention représenté par la courbe en ligne continue, l’intensité de l’effort de compensation augmente progressivement, lorsque le bras 22 évolue de sa position de repos (définie à -80 degrés sur le graphe) jusqu’à une position dans laquelle l’effort de compensation atteint une valeur maximale (de -70 degrés à une plage de valeur comprise entre 30 et 40 degrés sur le graphe). L’intensité de l’effort de compensation décroit ensuite lorsque le bras 22 est déplacé au delà de 40 degrés jusqu’à sa position angulaire extrême de travail (définie à 70 degrés sur le graphe) dans laquelle le bras est en butée de sa course angulaire.

Le graphe présente donc une courbe dont la forme est du type dit « courbe en cloche >> comprenant deux portions dont l’une est croissante et dont l’autre est décroissante. Selon les besoins de l’utilisateur, le parallélogramme peut être dimensionné de sorte que, cette courbe en cloche soit symétrique ou asymétrique (comme le montre la courbe en trait continu de la figure 5).

On comprend ici que le parallélogramme déformable est configuré de sorte que la valeur maximale de l’effort de compensation coïncide avec l’angle (ou la plage angulaire) dans lequel l’utilisateur est susceptible de nécessiter une assistance maximale.

Avantageusement, le parallélogramme déformable est configuré de sorte que l’intensité de l’effort de compensation évolue de manière proportionnelle aux besoins d’assistance d’un l’utilisateur, lors de la rotation du bras 22 autour du deuxième pivot 232. Ces besoins d’assistance sont caractérisés par l’effort que l’utilisateur déploierait pour réaliser une mission donnée.

Il y a lieu de noter que le graphe de la figure 5 illustre des représentations théoriques ne tenant notamment pas compte des efforts liés aux frottements.

Avantageusement, lorsque le bras 22 occupe la position de repos, les premières biellettes 231 présentent une inclinaison d’un angle a par rapport à un axe vertical. L’angle a peut être compris entre dix et trente degrés.

Plus particulièrement, les première et seconde biellettes 231 et 234 sont dimensionnées de sorte à former un angle orienté vers l’intérieur du parallélogramme déformable d’au plus 170 degrés, lorsque le bras 22 occupe la position de repos.

Cette caractéristique est avantageuse dans le sens où elle interdit une inversion du mécanisme d’articulation 23 lors du débattement du bras 22, c’està-dire une situation dans laquelle les premières et secondes biellettes 231 et 234 et le quatrième pivot 235 se trouveraient orientées vers l’intérieur du parallélogramme. Une telle inversion serait préjudiciable au bon fonctionnement du mécanisme d’articulation 23 car le débattement du bras 22 serait limité.

Comme le montrent les figures 1 à 4, dans un exemple de réalisation de l’invention, l’exosquelette 10 comprend des moyens de modulation 30 de l'effort de compensation. Ces moyens de modulation 30 sont destinés à modifier le comportement de l’effort de compensation sur une certaine plage angulaire de la rotation du bras 22 autour du deuxième pivot 232 ; en ce sens, ils sont aptes à augmenter ou à diminuer l’intensité de l’un effort de compensation sur cette dite plage angulaire. Ainsi, les moyens de modulation 30 sont particulièrement avantageux pour adapter l’exosquelette à assister de manière optimale un utilisateur en fonction de la mission qu’il a à réaliser.

Les moyens de modulation 30 sont agencés sur l’élément de liaison 210 et sont reliés au premier pivot 230. Les moyens de modulation 30 sont configurés pour entraîner en coulissement ledit premier pivot 230 de sorte à modifier la dimension du parallélogramme correspondant à un segment reliant les premier et second pivots 230 et 232.

Dans l’exemple de réalisation représenté par les figures 1 à 4, le premier pivot 230 est apte à coulisser entre une première position extrême dite « position haute >> et une deuxième position extrême dite « position basse >>. Les moyens de modulations sont désactivés lorsque le premier pivot 230 est en position haute et sont activés lorsque le premier pivot 230 est agencé en tout point dans un intervalle de positions compris entre sa position haute et sa position basse, la position haute étant exclue de cet intervalle.

Lorsqu’il évolue entre ces deux positions extrêmes, le premier pivot 230 entraîne en rotation le quatrième pivot 235 autour du troisième pivot 233 et fait varier l’inclinaison des secondes biellettes 234 par rapport à l’axe longitudinal du bras 22, pour une position angulaire de bras 22 donnée.

Cette variation d’inclinaison a donc pour effet de modifier l’angle ou la plage angulaire du bras 22 dans lequel (laquelle) l’intensité de l’effort de compensation est maximale.

Le graphe de la figure 5 met en évidence la différence d’évolution de l’effort de compensation en fonction de l’angle du bras 22 selon que les moyens de modulation sont désactivés (courbe en trait continu) ou activés, le premier pivot 230 étant en position basse (courbe en trait discontinu).

Aussi, lorsque le premier pivot 230 est en position basse et lorsque le bras 22 est en position de repos, la direction de la force de rappel n’est plus orientée vers le deuxième pivot 232, ce qui a pour effet la génération d’un effort de compensation, comme le montre la portion de la courbe en trait discontinu du graphe de la figure 5 comprise entre -50 et -80 degrés.

Les moyens de modulation 30 sont donc adaptés à modifier le comportement de l’effort de compensation de telle sorte que, lorsque le bras 22 occupe sa position de repos, un effort de compensation soit généré.

Cette caractéristique est particulièrement avantageuse lorsque l’utilisateur réalise une tâche dans laquelle il doit être assisté dans le support d’une charge, ses membres supérieurs étant positionnés dans une plage angulaire comprise entre -50 degrés par rapport à un axe horizontal et leur position de repos.

En outre, cette modification de la force de rappel élastique permet à l’exosquelette de présenter un effort de compensation sensiblement constant sur une plage angulaire étendue de rotation du bras 22 autour du deuxième pivot 232. Cette plage angulaire est comprise entre environ 50 et -50 degrés sur la courbe en trait discontinu du graphe de la figure 5.

Un autre effet résultant de la modification de cette dimension est de faire varier une distance définie entre ledit quatrième pivot 235 et le cinquième pivot 240, correspondant à la longueur de l’organe élastique 24. On comprend ici que, suivant que cette distance est augmentée ou diminuée, l’organe élastique 24 peut être plus ou moins précontraint. Dans l’exemple de réalisation représenté par les figures 1 à 4, la modification de la précontrainte a un effet négligeable par rapport aux autres forces en jeu, de sorte qu’elle n’influe pas de manière significative sur le fonctionnement du système.

Comme le montrent les figures 1 à 4, dans l’exemple de réalisation de l’invention, les moyens de modulation 30 comprennent un système vis-écrou, dans lequel une vis sans fin 31 est reliée à l’élément de liaison 210 de manière mobile en rotation.

La vis sans fin 31 est engagée mobile en rotation dans une pièce d’entretoise 33 interposée entre les deux flasques latéraux 211. Avantageusement, la vis sans fin 31 comprend une tête de préhension 34 adaptée à être manipulée par un utilisateur, comme illustré sur les figures 1 à 4.

Les moyens de modulation 30 comprennent également un écrou 32 avec lequel coopère la vis sans fin 31. L’écrou 32 est fixé au premier pivot 230 de sorte que la rotation de la vis entraîne ledit premier pivot 230 en coulissement.

Préférentiellement, la course du premier pivot 230, lorsqu’il est entraîné en coulissement, s’étend suivant le segment reliant le deuxième pivot 232 et le premier pivot 230. L’intensité des effets de la modulation dépend notamment du degré d’inclinaison de ce segment par rapport à un axe vertical.

Les flasques latéraux 211 comprennent des moyens de guidage en coulissement du premier pivot 230.

Dans l’exemple de réalisation représenté par les figures 1 à 4, les moyens de guidage sont formés par une lumière oblongue 35 agencée dans chacun des flasques latéraux 211, dans chacune desquelles se loge un téton du premier pivot 230. Les tétons du premier pivot 230 s’étendent selon une direction coaxiale à l’axe de rotation dudit premier pivot 230. Cette conception permet de répartir sur les lumières oblongues 35, les efforts radiaux appliqués sur la vis sans fin 31 par l’écrou 32 ; l’écrou 32 étant soumis, par l’intermédiaire des premières biellettes 231, à la force de rappel élastique générée par l’organe élastique 24. La vis sans fin 31 n’est donc soumise qu’à des efforts axiaux, ce qui augmente considérablement la durée de vie du système.

Dans un exemple de réalisation de l’invention, représenté schématiquement sur les figures 6a à 6c, l’exosquelette 10 comprend un système de réglage de l’intensité de l’effort de compensation prévu pour modifier la direction de la force de rappel élastique de l’organe élastique 24, pour une position du bras 22 donnée.

Plus précisément, le système de réglage est configuré pour faire coulisser la première extrémité de l’organe élastique 24 selon une direction parallèle à l’axe longitudinal des secondes biellettes 234.

Dans un exemple de réalisation non représenté sur les figures, le système de réglage peut comprendre un système vis-écrou, dans lequel une vis est fixée de manière mobile en rotation et fixe en translation au quatrième pivot 235, par l’une de ses extrémités, et au troisième pivot 233, par son autre extrémité, de sorte à s’étendre selon un axe parallèle à l’axe longitudinal des secondes biellettes 234. Préférentiellement, la vis est interposée entre les deux secondes biellettes 234.

La vis coopère avec un écrou selon une liaison hélicoïdale de sorte que sa rotation entraîne l’écrou en déplacement selon un segment reliant les troisième et quatrième pivots 233 et 235.

La première extrémité de l’organe élastique 24 est reliée à l’écrou par un pivot appelé ci-après «sixième pivot» 241, schématiquement représenté sur les figures 6a à 6c, de sorte à présenter une mobilité en rotation selon un axe parallèle aux troisième et quatrième pivots 233 et 235. On comprend ici que l’organe de rappel élastique applique la force de rappel élastique sur le sixième pivot 241.

Le système de réglage est configuré pour modifier le bras de levier de l’organe élastique 24.

En effet, la rotation de la vis entraîne le déplacement en translation de l’écrou, et donc du sixième pivot 241, selon un segment reliant les troisième et quatrième pivots 233 et 235. Pour une position de bras 22 donnée, autre que sa position extrême de travail et que sa position de repos, l’angle a formé par les pivots 241, 240, 233 varie en fonction de la position du sixième pivot 241 entre les troisième et quatrième pivots 233 et 235.

Les figures 6a à 6c représentent schématiquement respectivement une vue de côté du mécanisme d’articulation 23, le bras étant dans une même position de travail et la position du sixième pivot 241 évoluant entre les troisième et quatrième pivots 233 et 235.

Les figures 7a à 7c illustrent respectivement l’intensité de l’effort de compensation de l’exosquelette, en fonction de l’angle d’inclinaison de l’axe longitudinal du bras 22 par rapport à un axe horizontal, pour chacune des positions de réglage de l’intensité de l’effort de compensation illustrée par les figures 6a à 6c.

Plus particulièrement, le graphe de la figure 7a est représentatif d’un exosquelette tel que schématiquement représenté sur la figure 6a, dans lequel l’angle a est faible, le sixième pivot 241 étant sensiblement plus proche du troisième pivot 233 que du quatrième pivot 235.

Le graphe de la figure 7b est représentatif d’un exosquelette tel que schématiquement représenté sur la figure 6b, dans lequel le sixième pivot 241 est agencé sensiblement à équidistance entre le troisième pivot 233 et le quatrième pivot 235.

Le graphe de la figure 7c est représentatif d’un exosquelette tel que schématiquement représenté sur la figure 6c, dans lequel l’angle a est maximal, le sixième pivot 241 étant coaxial avec le quatrième pivot 235.

Comme l’illustre la comparaison des figures 7a à 7c, l’intensité maximale des efforts de compensation croît au fur et à mesure que l’angle a augmente.

A la différence des moyens de modulation décris ci-avant, le système de réglage ne modifie donc aucune une dimension du parallélogramme, mais seulement la position du sixième pivot 241.

Chaque structure porteuse 21 comprend au moins une bielle reliant l’élément de liaison 210 à un module de fixation 40 de l’exosquelette 10 à un utilisateur.

Dans l’exemple de réalisation représenté sur les figures 1 à 4, chaque structure porteuse 21 comprend au moins deux bielles appelées ci-après « première bielle >> 212 et « seconde bielle >> 213, chaque première bielle 212 étant articulée à la seconde bielle 213 par l’une de ses extrémités.

Comme le montrent les figures 1 à 4, par leur autre extrémité, la première bielle 212 est fixée de manière mobile en rotation selon un axe vertical au corps de l’élément de liaison 210 et la seconde bielle 213 est reliée au module de fixation 40 de l’exosquelette 10.

La structure porteuse 21 est préférentiellement dimensionnée de sorte que l’axe de rotation du deuxième pivot 232 soit agencé de façon coaxiale avec un axe de rotation du membre supérieur de l’utilisateur de l’exosquelette 10, lorsque ce dernier réalise un mouvement d’anté-pulsion ou de rétro-pulsion.

Le module de fixation 40 comprend une colonne 41 s’étendant selon un axe longitudinal entre deux extrémités respectivement appelées « extrémité supérieure >> et « extrémité inférieure >>. Cette colonne 41 est préférentiellement réalisée en une pièce d’un seul tenant, en matériau rigide, par exemple en matériau métallique.

Comme le montrent les figures 1 à 4, un organe support est engagé en coulissement le long de la colonne 41, préférentiellement à son extrémité supérieure.

Cet organe support présente la forme d’un boîtier 42 comprenant un orifice traversant par lequel il est engagé sur la colonne 41. Le boîtier 42 comprend des moyens d’arrêt en translation. Par exemple, comme le montre la figure 1, le boîtier 42 peut être pourvu d’un organe de blocage comprenant un bouton de manoeuvre prolongé par un téton destiné à coopérer avec un trou d’une série de trous pratiquée le long de la colonne 41. L’organe de blocage peut comprendre un ressort agencé de sorte à contraindre le téton à se loger dans un des trous pour immobiliser le boîtier 42 en translation par rapport à la colonne 41.

Deux profilés 43 s’étendent respectivement de part et d’autre du boîtier 42, préférentiellement de façon coaxiale l’un de l’autre. Ces profilés 43 constituent des rails de coulissement d’un élément d’articulation 44 relié à l’extrémité de chaque seconde bielle 213 avec un degré de liberté en rotation préférentiellement selon un axe vertical. Avantageusement, des moyens d’arrêt en translation sont prévus pour immobiliser les éléments d’articulation, à une distance prédéfinie du boîtier. La modification de cette distance permet d’ajuster l’exosquelette en fonction de la taille d’un utilisateur.

Plus précisément, comme le montre la figure 1, les profilés 43 peuvent présenter une section droite sensiblement de la forme d’un T. En outre, les éléments d’articulation 44 peuvent présenter une section droite dont une partie présente une forme sensiblement complémentaire à la forme des profilés 43, de sorte que lesdits profilés 43 et les éléments d’articulation 44 soient adaptés à coopérer en coulissement les uns avec les autres sans autorisation de rotation selon un axe longitudinal des profilés 43.

Ainsi, lors du déplacement du bras d’un utilisateur, par exemple selon un mouvement d’adduction ou d’abduction, les première et seconde bielles 212 et 213 sont entraînées en rotation relativement l’une par rapport à l’autre et par rapport à l’élément d’articulation 44 et à l’élément de liaison 210.

Dans un autre exemple de réalisation représenté sur la figure 8, chaque structure porteuse 21 comprend une unique bielle 214 reliée par l’une de ses extrémités à l’élément de liaison 210 et par son autre extrémité à l’élément d’articulation 44. Préférentiellement chaque bielle est coudée pour améliorer l’ergonomie de l’exosquelette, et donc son confort d’utilisation.

Dans cet exemple de réalisation, l’élément d’articulation est libre de coulisser le long du profilé entre deux butées de fin de course.

Avantageusement, grâce à ces caractéristiques, lors du déplacement du bras d’un utilisateur, par exemple selon un mouvement d’adduction ou d’abduction, la bielle est entraînée en rotation relativement à l’élément de liaison 210 et à l’élément d’articulation 44, entraînant par voie de conséquence, 5 ledit élément d’articulation 44 en translation le long du profilé.

Les profilés 43 et le boîtier 42 sont préférentiellement fixés rigidement sur une même platine support, comme le montre la figure 1. Des éléments d’appuis 45 sont prévus pour recevoir la partie supérieure du dos d’un utilisateur. Ces éléments d’appuis 45 sont fixés sur la platine, à l’opposée des 10 profilés 43 et du boîtier 42.

Le module de fixation 40 comprend une ceinture rigidement fixée à l’extrémité inférieure de la colonne 41 et deux sangles latérales 46, dont chacune est fixée par une première extrémité à la ceinture et par une seconde extrémité à l’organe support. Plus particulièrement, les sangles 46 sont 15 prévues pour être fixées à la platine support.

De manière plus générale, il est à noter que les modes de mise en oeuvre et de réalisation de l’invention considérés ci-dessus ont été décrits à titre d’exemples non limitatifs et que d’autres variantes sont par conséquent envisageables.

Claims (14)

1. REVENDICATIONS

   1. Exosquelette (10) comprenant au moins un module de membre supérieur (20) comportant :

   - au moins une structure porteuse (21),

   - au moins un bras (22) destiné à être fixé à un membre supérieur d’un utilisateur, s’étendant selon un axe longitudinal et étant relié à la structure porteuse (21) par un mécanisme d’articulation (23) de sorte à être mobile entre deux positions angulaires extrêmes dont une correspond à une position de repos, le bras occupant une position de travail lors de sa course entre sa position de repos et son autre position angulaire extrême,

   - un organe élastique (24) fixé audit bras (22) et audit mécanisme d’articulation (23) de sorte à générer, grâce à une force de rappel élastique, un moment de force dit « effort de compensation >> appliqué au bras (22), l’exosquelette (10) étant caractérisé en ce que le mécanisme d’articulation (23) forme un parallélogramme déformable configuré de sorte que le déplacement du bras (22) entre ses positions de travail et de repos entraîne un déplacement angulaire de l’organe élastique (24) par rapport au bras (22) de telle sorte que la direction de la force de rappel élastique soit orientée sensiblement vers l’axe de rotation du bras (22) lorsque ledit bras (22) est en position de repos.
2. 2. Exosquelette (10) selon la revendication 1, dans lequel le parallélogramme est configuré de sorte que, lors de la rotation du bras (22) de l’une à l’autre de ses positions angulaires extrêmes, l’intensité de l’effort de compensation croît jusqu’à une valeur maximale, puis décroît.
3. 3. Exosquelette (10) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel le parallélogramme comprend quatre pivots (230, 232, 233, 235) dont :

   - un premier et un deuxième pivot (230, 232) agencés sur un élément de liaison (210) de la structure porteuse (21), le premier pivot (230) reliant l’élément de liaison (210) à au moins une première biellette (231) et le deuxième pivot (232) reliant l’élément de liaison (210) au bras (22),

   - un troisième pivot (233) agencé sur le bras (22), reliant une au moins une seconde biellette (234) avec ledit bras (22), l’organe élastique (24) étant relié par une de ses extrémités à ladite au moins une seconde biellette (234),

   - un quatrième pivot (235) lié à l’organe élastique (24) et reliant les première et seconde biellettes (231,234) entre elles.
4. 4. Exosquelette (10) selon la revendication 3, dans lequel l’élément de liaison (210) comprend une partie en porte-à-faux sur laquelle est agencé le deuxième pivot (232) de sorte que, lorsque le bras (22) est en position de repos, l’axe longitudinal dudit bras est sensiblement parallèle à l’axe de rotation de l’élément de liaison.
5. 5. Exosquelette (10) selon les revendications 2 à 4, dans lequel les première et seconde biellettes (231, 234) sont dimensionnées de sorte à former un angle orienté vers l’intérieur du parallélogramme déformable d’au plus 170 degrés, lorsque le bras (22) occupe la position de repos.
6. 6. Exosquelette (10) selon l’une des revendications 1 à 5, comprenant au moins un système de réglage de l’intensité de l’effort de compensation configuré pour modifier la direction de la force de rappel élastique de l’organe élastique (24), pour une position du bras (22) donnée.
7. 7. Exosquelette (10) selon les revendications 3 et 6, dans lequel le système de réglage de l’intensité de l’effort de compensation est prévu pour faire coulisser une extrémité de l’organe élastique (24) selon une direction parallèle à l’axe longitudinal de la au moins une seconde biellette (234).
8. 8. Exosquelette (10) selon la revendication 7, dans lequel le système de réglage comprend une vis sans fin fixée de manière mobile en rotation au quatrième pivot (235) par l’une de ses extrémités et au troisième pivot (233) par son autre extrémité, et un écrou coopérant avec la vis et relié à une extrémité de l’organe élastique (24) par un pivot appelé ci-après « sixième pivot >> (241), de sorte que la rotation de la vis entraîne ledit sixième pivot (241) en coulissement le long de cette dernière.
9. 9. Exosquelette (10) selon la revendication 3, comprenant des moyens de modulation (30) de l’effort de compensation, lesdits moyens de modulation (30) étant configurés pour entraîner en coulissement le premier pivot (230) par rapport à l’élément de liaison (210), de sorte à modifier une des dimensions du parallélogramme.
10. 10. Exosquelette (10) selon la revendication 9, dans lequel le coulissement du premier pivot (230) entraîne le déplacement angulaire de l’organe élastique (24) de sorte que, lorsque le bras (22) est en position de repos, la direction de la force de rappel n’est pas orientée vers l’axe de rotation du bras (22).
11. 11. Exosquelette (10) selon la revendication 9, dans lequel le système de modulation (30) comprend une vis sans fin reliée à l’élément de liaison (210) de manière mobile en rotation et un écrou coopérant avec ladite vis sans fin, ledit écrou étant fixé au premier pivot (230) du parallélogramme, de sorte que la rotation de la vis entraîne ledit premier pivot (230) en coulissement le long de cette dernière.
12. 12. Exosquelette (10) selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel le bras (22) est formé par un profilé présentant deux parois latérales reliées entre elles par une paroi de fond, ledit organe élastique (24) étant fixé au bras (22) de sorte qu’il soit au moins partiellement logé entre lesdites parois latérales.
13. 13. Exosquelette (10) selon la revendication 3, dans lequel la ou chaque structure porteuse (21) comprend au moins deux bielles (212, 213) articulées l’une à l’autre par l’une de leur extrémité et liées de manière mobile en rotation, par leur autre extrémité, pour l’une, à un module de fixation (40) de l’exosquelette (10) à un utilisateur, et pour l’autre, à l’élément de liaison (210).
14. 14. Exosquelette (10) selon la revendication 3, dans lequel la ou

    5 chaque structure porteuse (21) comprend une unique bielle (214) liée de manière mobile en rotation, par l’une de ses extrémités, à un module de fixation (40) de l’exosquelette (10) à un utilisateur, et par son autre extrémité, à l’élément de liaison (210), le module de fixation (40) comprenant une colonne (41) s’étendant selon un axe longitudinal et des rails de guidage s’étendant 10 perpendiculairement audit axe longitudinal de la colonne (41), le long desquels est libre de coulisser la bielle (214) de la ou de chaque structure porteuse (21) lors de l’utilisation de l’exosquelette (10).