Conception d'un prototype de siège médical pour le traitement des lombalgies

Abstract

Ce travail de fin d'études s'inscrit dans un projet de plus grande envergure, le projet Lombacure. Celui-ci a pour objectif de développer des sièges médicaux qui permettent de soigner les lombalgies grâce à une mobilisation particulière de la colonne vertébrale. Cette mobilisation est composée de mouvements qui reproduisent les sensations ressenties par une personne assise dans un véhicule tout terrain.

L'objectif principal de ce travail est la conception mécanique de prototypes qui permettront ensuite de valider l'efficacité du traitement par une étude clinique. Ils doivent répondre à un cahier des charges qui contient plusieurs points importants : un encombrement limité, une masse réduite, la possibilité de réaliser des mouvements selon six degrés de liberté et aucun risque pour le patient ou les opérateurs.

Un état de l'art a été réalisé sur les plateformes de Stewart et les simulateurs de conduite automobile. Il a permis de sélectionner un mécanisme capable de mobiliser le siège avec six degrés de liberté : une plateforme de Stewart dotée d'actionneurs rotatifs. La configuration de cet hexapode a pu être optimisée grâce au développement d'un modèle numérique. Ce dernier a permis de déterminer les couples, les vitesses et les accélérations que doivent fournir les motoréducteurs pour créer des mouvements dont les paramètres de translation et rotation sont connus.

Des composants annexes ont été ajoutés à la plateforme de Stewart pour compléter le dispositif et remplir le cahier des charges. La stabilité du siège est assurée par un support composé de tubes mécano-soudés et combinés à des allonges. La sécurité du patient et des opérateurs est garantie par un caisson de protection et un soufflet. Le patient est libre de ses mouvements, mais une structure rembourrée permet de le retenir en cas de perte d'équilibre. Un repose-pieds solidaire de l'assise soutient le patient durant les mouvements du siège.

Les résultats obtenus ont été analysés par rapport aux attentes du client et des potentielles pistes d'amélioration ont été discutées. Le résultat final répond au cahier des charges et servira de base pour la suite du projet Lombacure.