EP3774192A1 - Bras mecanique adapte a supporter un bras d'un operateur - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un bras mécanique (1) adapté à supporter un outil et/ou un bras d'un opérateur, le bras mécanique (1) comportant au moins un premier segment de bras (2) relié, via une articulation (3), à un support et/ou à un second segment de bras (5), le bras mécanique (1) comprenant des moyens de rappel élastique (7) qui interagissent entre, d'une part, le premier segment de bras (2) formant un bras de levier à bascule, et d'autre part, le support et/ou le second segment de bras (5). Selon l'invention, les moyens de rappel élastique (7) comportent au moins une lame ressort (70) montée en flambement qui produit un rappel iso-élastique sur le premier segment de bras (2) depuis une position angulaire déterminée et une rotation dans une direction définie du premier segment de bras (2) par rapport au support et/ou au second segment de bras (5). L'invention concerne également un exosquelette passif équipé du bras mécanique. L'invention se rapporte également à un poste de travail équipé du bras mécanique.

Description

Description

Bras mécanique adapté à supporter un bras d'un opérateur

La présente invention entre dans le domaine de l'assistance à l'effort humain, et notamment dans le cadre de l'assistance à la manutention tant pour des tâches ponctuelles que répétitives.

Dans cette optique, des exosquelettes ont été développés pour améliorer les conditions de travail d' un opérateur de service . Les exosquelettes trouvent une application dans une multitude de domaines d'activité tels que l'industrie, la maintenance mécanique (automobile, aéronautique, ferroviaire, navale etc.), la manutention, la santé, le bâtiment etc.

L' exosquelette est une structure mécanique qui double la structure du squelette humain et lui confère des capacités physiques qu'il n'a pas ou plus. L' exosquelette peut être prévu pour équiper les membres inférieurs et/ou supérieurs d'un opérateur.

On peut distinguer principalement deux types d' exosquelette , l' exosquelette robotisé et l' exosquelette passif également désigné sous le terme « ergo squelette ». Contrairement à l' exosquelette robotisé, l' exosquelette passif ne cherche pas à augmenter la force de l'opérateur qui le porte, mais vise à diminuer les efforts de l'opérateur. En effet, l' exosquelette passif s'inscrit dans une démarche de diminution de la pénibilité lors de la réalisation de travaux répétitifs et/ou contraignants tout en prévenant l'apparition de troubles musculosquelettiques (TMS) .

De manière générale, l' exosquelette passif est plus léger qu'un exosquelette robotisé et est composé de vérins ou de mécaniques de rappel élastique tels que des ressorts .

Afin d'assister l'opérateur dans ses tâches, l' exosquelette passif peut coirqporter un ou plusieurs accessoire (s) tel (s) qu'un bras mécanique, bras de portage, un support d'outils, un support de poignet etc. Plusieurs types de bras mécanique sont décrits dans l'art antérieur . Le principe général consiste en un bras mécanique comportant, d'une part, au moins deux segments de bras qui sont articulés l'un à l'autre, et d'autre part, des moyens de rappel élastiques dont la force de rappel fournit une réaction élastique aux charges s ' appliquant sur le bras mécanique .

Toutefois, les moyens de rappel élastiques posent un problème de praticité et de sécurité pour l'opérateur qui utilise un tel bras mécanique .

En effet, dans la plupart des cas, les moyens de rappel élastiques présentent une force de rappel élastique qui est fonction de la contrainte qui leur est iirqprimée . En somme , cette force de rappel n'est pas constante, quelle que soit l'amplitude de déplacement iirqprimée au bras mécanique. Ainsi, cette force de rappel peut s'avérer brutale, voire incontrôlable dans certains cas, ce qui peut être source d'accidents. A titre d'exemple, l'utilisation d'un ressort hélicoïdal comme moyen de rappel élastique iirqplique une augmentation de l'effort à l'allongement du ressort. Or, ces comportements des différents types de ressorts hélicoïdaux ont tendance à limiter l'amplitude des mouvements de l'opérateur et même à s'opposer à la course du bras de l'opérateur dans des mouvements d' amplitude extrémale .

Pour palier à cette problématique de réponse progressive des moyens de rappel élastique à l'effort qui leur ait appliqué, des solutions ont été développées .

Par exeirqple, le document EP 3 189 945 propose une alternative en réalisant les moyens de rappel élastiques sous forme d'un vérin pneumatique dont la course du piston est mobile entre une position de coirqpression et de traction. De manière connue, le piston d'un vérin pneumatique peut être équipé d'un joint qui de par ses frottements aux parois du cylindre de coirqpression ralentie la course de compression et/ou de traction du piston. Pour ralentir la course du piston il existe également des vérins avec un ressort dans le cylindre de coirqpression . Dans ce cas, c'est la raideur du ressort qui ralentit la course du piston. Ce ralentissement permet de prévenir les phénomènes de saut liés à la variabilité de la réaction élastique des moyens de rappel élastiques. Toutefois, le ralentissement de la course du piston crée également une résistance aux mouvements des bras de l'opérateur contribuant malencontreusement à réduire son agilité .

D'autres solutions proposent de pré-contraindre les moyens de rappel élastique dans système de parallélogramme mécanique ou de déplacer le bras de levier en fonction de l'effort qui s'applique au bras mécanique . Bien que ces solutions fournissent des moyens de rappel élastique présentant une force de rappel quasi constante , leur mise en œuvre s ' avère complexe et pour certaine encombrante .

La présente invention a pour objectif de proposer une solution technique facile à mettre en œuvre, compacte et fournissant un bras mécanique présentant une force de rappel constante quelle que soit l'effort qui s'applique sur le bras mécanique et l'airflitude des mouvements que réalise le bras mécanique.

Afin de répondre à cette problématique la présente invention concerne un bras mécanique adapté à supporter un outil et/ou un bras d'un opérateur, le bras mécanique comportant au moins un premier segment de bras relié, via une articulation, à un support et/ou à un second segment de bras, le bras mécanique comprenant des moyens de rappels élastiques qui interagissent entre, d'une part, le premier segment de bras formant un bras de levier à bascule, et d'autre part, le support et/ou le second segment de bras .

Le bras mécanique se caractérise en ce que les moyens de rappels élastique confortent au moins une lame ressort montée en flambement qui produit un rappel iso-élastique sur le premier segment de bras depuis une position angulaire déterminée et une rotation dans une direction définie du premier segment de bras par rapport au support et/ou au second segment de bras. Avantageusement, la lame ressort montée en flambement apporte une force de rappel constante quelque soit l'effort qui s'applique sur le bras mécanique . Le montage en flambement de la lame permet de palier au problème d'augmentation de l'effort à l'allongement du ressort.

Selon une première caractéristique de l'invention, le premier segment de bras est monté pivotant sur une première extrémité d'un second segment de bras au travers d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du premier segment de bras. Par ailleurs, le second segment de bras coirqporte une seconde extrémité équipée de moyens de couplage adaptés à former une articulation avec un élément de couplage coirqplémentaire associé à un support et/ou un exosquelette et/ou un dispositif de déport angulaire .

Selon une deuxième caractéristique de l'invention, le bras mécanique comporte un système de débrayage des moyens de rappel élastique .

Selon une troisième caractéristique de l'invention, le bras mécanique comporte un élément de déport angulaire d' au moins un segment de bras, de préférence l'élément de déport angulaire possède une glissière .

Selon une quatrième caractéristique de l'invention, le bras mécanique comporte des moyens de réglage de la longueur du bras de levier du premier segment de bras, les moyens de réglage permettant d'ajuster en position au moins une extrémité de la lame ressort sur un segment de bras et/ou sur le support. De préférence, les moyens de réglage comportent un système d'ajustement de la position d' au moins une extrémité de la lame ressort sur un segment de bras et/ou sur le support.

Selon une cinquième caractéristique de l'invention, le bras mécanique comprend une interface assurant la réception d' un segment de bras et/ou d'un segment d'avant bras d'un opérateur.

L'invention se rapporte également à un exosquelette passif qui se caractérise en ce qu'il coirqporte un bras mécanique défini selon l ' invention . De la même manière l'invention a trait à un poste de travail qui se caractérise en ce qu'il comporte un bras mécanique défini selon l ' invention .

D'autres particularités et avantages apparaîtront dans la description détaillée qui suit de deux exeirqples, non limitatifs, de réalisation de l'invention qui est illustré par les figures 1 à 7 placées en annexe et dans lesquelles :

la figure 1 est une représentation en perspective d'un bras mécanique conforme à un premier exeirqple de réalisation de l' invention ;

la figure 2 est une représentation en perspective des moyens de rappel élastiques du bras mécanique de la figure 1 ;

la figure 3 est une représentation en perspective d' une partie du bras mécanique de la figure 1, les moyens de débrayage et les moyens de rappel élastique étant visibles ;

la figure 4 est une représentation d' une vue latérale du bras de la figure 1, les moyens de rappel élastique étant visibles et mis sous tension ;

la figure 5 est une représentation en perspective du bras mécanique de la figure 1 équipé d'une pince de fixation, les moyens de rappel élastique étant visibles ; _

la figure 6 est une vue latérale du bras mécanique de la figure 5 ; et

la figure 7 est une représentation en perspective d'un bras mécanique conforme à un second exemple de réalisation de l' invention .

Comme illustré aux figures 1 à 7, la présente invention a trait à un bras mécanique 1 adapté à supporter le bras d'un opérateur. Le bras mécanique 1 selon l'invention peut être également utilisé comme porte outils ou encore bras de manipulation. Dans ces applications, le bras mécanique 1 est généralement associé à un élément de préhension tel qu'un aimant, un crochet ou une pince.

Le bras mécanique 1 comporte au moins un premier segment de bras 2 relié via une articulation 3 à un support et/ou à un second segment de bras 5. Dans cet exeirqple, le premier segment de bras 2 forme un bras de levier à bascule. A ces fins, une extrémité inférieure 20 du premier segment de bras 2 est reliée au travers de l'articulation 3 à une extrémité supérieure 50 du second segment de bras 5.

Comme illustré à la figure 5, le premier segment de bras 2 est monté pivotant sur l'extrémité supérieure 50 d'un second segment de bras 5 au travers d'un axe 30. Dans cette configuration, l'axe 30 est perpendiculaire à un axe longitudinal dans lequel s'étend le premier segment de bras 2.

Chaque segment de bras 2, 5 est formé par deux montants 21, 22, 51, 52 parallèles l'un à l'autre. L'écartement de chaque montant 21, 22, 51, 52 est maintenu constant par des éléments mécaniques faisant office d'entretoise.

De préférence, chaque montant 21, 22, 51, 52 se présente sous la forme d'une flasque possédant des ajournements 200, 500. Avantageusement, les ajournements 200, 500 permettent d'alléger la structure de chaque segment de bras 2 , 5 et de favoriser l'agilité de l'opérateur.

Par ailleurs, chaque montant 21, 22 du premier segment de bras 2 comporte un bord rectiligne 23 et un bord courbe 24. Dans cet exeirqple, le bord rectiligne 23 est constitué par le bord supérieur de chaque montant 21, 22. Le bord courbe 24 est quand à lui constitué par le bord inférieur de chaque montant 21, 22. Un ajournement 200 est ménagé entre chaque bord 23, 24 de chaque montant 21, 22 du premier segment de bras 2.

Par ailleurs, dans l'exeirqple illustré aux figures 1 et 4 à 6, le bras mécanique 1 comporte une interface 10 permettant de recevoir un segment de bras et/ou un segment d'avant bras de l'opérateur. En ce sens, l'interface 10 coirqporte une gouttière 11 recevant le bras et/ou l'avant bras de l'opérateur. La gouttière 11 forme une liaison pivot avec un segment de déport 12. Le segment de déport 12 permet de déporter la gouttière 11 par rapport au premier segment de bras 2 et ainsi d'accentuer l' airqplitude des mouvements de l'opérateur alors que son bras est engagé dans la gouttière

11.

De surcroît, le segment de déport 12 forme une liaison pivot avec le premier segment de bras 2. Avantageusement , le segment de déport 12 monté pivotant sur le premier segment de bras 2 contribue également à augmenter 1 ' amplitude des mouvements de l'opérateur.

Egalement dans l'optique d'augmenter l'amplitude des mouvements du bras de l'opérateur, le bras mécanique 1 comporte un élément de déport angulaire 24 d'au moins un segment de bras 2, 5. De préférence, l'élément de déport angulaire 24 est disposé à une extrémité supérieure 25 du premier segment de bras 2.

De préférence, l'élément de déport angulaire 24 possède une glissière 240. De plus, l'élément de déport angulaire 24 comprend une coulisse 241 qui est complémentaire de la glissière 240. La coulisse 241 est mobile le long de la glissière 241 entre une position escamotée et une position déployée. Typiquement, la coulisse 241 est adaptée à réaliser un mouvement de translation longitudinale le long de la glissière 240. Avantageusement, la coulisse 241 se déplace au grès des mouvements du bras de l'opérateur. En ce sens, la coulisse 241 contribue à assurer l'agilité de l'opérateur lorsqu'il réalise des mouvements de grande amplitude.

De manière optionnelle , le bras mécanique 1 peut coirqprendre un système de verrouillage de la coulisse 241 dans une position déterminée. De manière classique, le système de verrouillage peut être réalisé par un élément de serrage, une goupille, des crans etc .

Le système de verrouillage permet à l'opérateur, lorsqu'il le désire, de verrouiller le mouvement de translation de la coulisse 241. Cette fonctionnalité peut être utile dans le cadre d'une tâche minutieuse en hauteur que doit effectuer l'opérateur bras tendu .

Comme illustré à la figure 5, le bras mécanique 1 est articulé selon au moins trois axes. Plus particulièrement, le bras mécanique 1 est au moins articulé selon deux axes de rotation et un axe de translation .

En effet, le bras mécanique 1 est articulé selon un premier axe de rotation X se confondant avec l'axe longitudinal du premier tronçon 53 du second segment de bras 5. Le bras mécanique 1 comprend un deuxième axe de rotation Y qui se confond avec l'axe 30 de l'articulation 3 entre le premier segment de bras 2 et le second segment de bras 5. Le bras mécanique 1 est également articulé selon un troisième axe de translation Z. L'axe de translation Z se confond avec l'axe de translation de la coulisse 241.

De manière optionnelle , le bras mécanique 1 peut être articulé selon un quatrième axe, de préférence un axe de rotation. Le quatrième axe correspond à l'axe de la liaison pivot entre l'interface 10 et le premier segment de bras 2. Plus précisément, la liaison pivot entre l'interface 10 et le premier segment de bras 2 est réalisée au niveau d' une extrémité libre de la coulisse 241.

De la même manière , le bras mécanique 1 peut être articulé selon un cinquième axe, de préférence un axe de rotation. Ce cinquième axe correspond à l'axe de la liaison pivot entre la gouttière 11 et le segment de déport 12.

Comme illustré aux figures 1 à 4 et 6, chaque montant 51, 52 du second segment de bras 5 coirqporte un premier tronçon 53 qui s'étend depuis une extrémité inférieure 54 du second segment de bras 5 jusqu'à un second tronçon 55. Le second tronçon 55 s'étend depuis le premier tronçon 52 vers l'extrémité supérieure 50. De préférence, le premier tronçon 53 est rectiligne. A l'inverse, le second tronçon 55 forme préférentiellement un déport radial de l'extrémité supérieure 50 par rapport au premier tronçon 52. Le déport radial du second tronçon 55 permet déporter l'articulation 3 par rapport au premier tronçon 53 et donc d' augmenter l' airqplitude de mouvement du premier segment de bras 2 par rapport au second segment de bras 5. Dans cet exeirqple , chaque montant 51 , 52 se présente sous la forme d'une flasque et coirqporte plusieurs ajournements 500.

Le second segment de bras 5 comporte à son extrémité inférieure 54 des moyens de couplage 6 adaptés à former une articulation avec un élément de couplage 60. L'élément de couplage 60 est avantageusement configuré complémentaire des moyens de couplage 6.

Dans l'exemple des figures 5 et 6, l'élément de couplage 60 est de type pince ou étau. Ce type d'élément de couplage 60 permet de fixer le bras mécanique 1 à une table et/ou une structure intégrée (s) à un poste de travail. Un élément de couplage 60 de type pince ou étau permet également d' équiper un fauteuil roulant du bras mécanique 1.

L'élément de couplage 60 peut être également associé à un support, un exosquelette de préférence un exosquelette passif, un dispositif de déport angulaire etc.

Dans l'exeirqple illustré aux figures 1 à 6, le bras mécanique 1 comprend des moyens de rappel élastique 7 du premier segment de bras 2. Ici, les moyens de rappel élastique 7 interagissent entre le premier segment de bras 2 et le second segment de bras 5.

Par ailleurs, les moyens de rappel élastique 7 peuvent également interagir entre le premier segment de bras 2 et un support tel qu'une table, un fauteuil etc.

D'un point de vue fonctionnel, les moyens de rappel élastique 7 fournissent un rappel élastique sur le premier segment de bras 2 depuis une position angulaire déterminée . Les moyens de rappel élastique 7 induisent également une rotation du premier segment de bras 2 dans une direction définie par rapport au support et/ou au second segment de bras 5. En pratique , le moment de rotation induit par les moyens de rappel élastique 7 s'oppose au moment de rotation que subit l'extrémité supérieure 25 du premier segment de bras 2.

Selon l'invention, les moyens de rappel élastique 7 comportent au moins une lame ressort 70. La lame ressort 70 peut être réalisée dans un matériau polymérique et/ou composite par exemple à base de fibres de verre et/ou de fibres de carbone.

Comme illustré aux figures 1 à 6, la lame ressort 70 est reliée au premier segment de bras 2 au travers d'une première extrémité 700. La lame ressort 70 est également reliée au second segment de bras 5 au travers d'une seconde extrémité 701. Typiquement, la seconde extrémité 701 est opposée à la première extrémité 700 de la lame ressort 70.

Le bras mécanique 1 comporte avantageusement des moyens de réglage 8 de l'effort repris par le bras mécanique 1. Les moyens de réglage 8 permettent de régler la longueur du bras de levier de la bascule du premier segment de bras 2. En ce sens , les moyens de réglage 8 assurent l'ajustement de l'effort repris à l'extrémité supérieure 25 du premier segment de bras 2.

Dans cette optique, les moyens de réglage 8 comprennent un système d'ajustement 80 de la position d'au moins une extrémité 700, 701 de la lame ressort 70 sur un segment de bras 2, 5 et/ou sur le support .

Le système d'ajustement 80 coopère avec une extrémité 700, 701 de la lame ressort 70. Dans cet exemple, le système d'ajustement 80 est ménagé à l'extrémité inférieure 20 du premier segment de bras 2.

Dans l' exemple illustré aux figures 1 à 6, le système d'ajustement 80 comporte un nombre déterminé de crans. Ici, le système d'ajustement comporte quatre crans. Toutefois, il pourrait être formé par tout autre système d'ajustement mécanique de la position d'une extrémité de la lame ressort 70 tel qu'une vis sans fin, un rail avec indexage etc.

A ces fins, les moyens de réglage 8 possèdent également un organe d'accrochage 81 coopérant avec les crans du système d'ajustement 80. Ici, l'organe d'accrochage 81 est formé par un axe équipé d'une butée à chacune de ses extrémités.

L'organe d'accrochage 81 est monté à la première extrémité 700 de la lame ressort 70. De préférence, une bride 82 est disposée au niveau de la première extrémité 700. La bride 82 coirqporte un cylindre adapté à former avec l'organe d'accrochage 81 une liaison pivot, l'organe d'accrochage 81 exerçant la fonction de l'axe de rotation de la liaison pivot.

L'opérateur peut ainsi moduler l'effort repris par le bras mécanique 1 en positionnant l'organe d'accrochage 81 dans un cran déterminé du système d'ajustement 80. Chaque cran correspondant à une position de réglage que peut prendre l'organe d'accrochage 81.

Comme illustré aux figures 1 à 6, la seconde extrémité 701 de la lame ressort 70 est également équipée d'une bride 82. De la même manière , la bride 82 comporte un cylindre permettant de lier mécaniquement, au travers d'une liaison pivot, la lame ressort 70 au second segment de bras 5 et/ou à un support.

Avantageusement, la lame ressort 70 est montée en flambement sur le bras mécanique 1. C'est-à-dire, que la lame ressort 70 est reliée à chaque extrémité 700, 701 par une liaison pivot à chaque segment de bras 2 , 5.

Comme illustré à la figure 5, le montage en flambement de la lame ressort 70 lui permet de se déformer en flexion selon une direction perpendiculaire à l'axe de compression transmis par le basculement du premier segment de bras 2 (illustré par une flèche) .

En effet, en réponse à un effort la lame ressort 70 se déforme en flexion alors que chacune de ses extrémités 700, 701 réalisent une rotation dans une direction opposée au basculement du premier segment de bras 2.

Par conséquent, le montage en flambement de la lame ressort 70 permettent aux moyens de rappel élastique 7 d'apporter une force de rappel constante quelque soit l'effort qui s'applique à l'extrémité supérieure 25 du bras mécanique 1.

Avantageusement, les moyens de réglage 8 coirqprennent un système de débrayage 83 des moyens de rappel élastique 7. Plus précisément, le système de débrayage 83 permet d'embrayer et de débrayer la lame ressort 70 par rapport à un segment de bras 2, 5 et/ou d'un support.

Dans l'exeirqple illustré aux figures 1 à 6, le système de débrayage 83 est ménagé au niveau de la jonction mécanique entre la seconde extrémité 701 de la lame ressort 70 et le second segment de bras 5. Plus précisément, le système de débrayage 83 coirqprend un chariot 830 adapté à coulisser sur un rail 831. En pratique, le rail 831 est disposé au niveau du second segment de bras 5. Le rail 831 est monté sur un élément d'entretoise ménagé entre chaque montant 51, 52 du second segment de bras 5.

Dans l'exeirqple illustré aux figures 2 à 4, afin d'embrayer et de débrayer la lame ressort 70, le système de débrayage 83 possède un élément de verrouillage 832 du chariot 830 dans une position déterminée. Le système de débrayage 83 comporte également une série de perçages 833 répartis selon un même axe de répartition. L'axe de répartition se confond avec l'axe longitudinal X du second segment de bras 5. La série de perçage 833 permet de régler la hauteur du premier segment de bras 2 en fonction de la hauteur à laquelle se situe la tâche que l'opérateur doit effectuer.

Il est à noter que le système de débrayage 83 peut être formé par tout système mécanique permettant de désengager le premier segment de bras 2 de la lame ressort 70.

L'élément de verrouillage 832 est adapté à coopérer avec au moins un perçage 833 de manière à verrouiller ou déverrouiller le chariot 830 dans une position déterminée. En pratique, lorsque l'élément de verrouillage 832 est en position verrouillée, il est inséré dans un perçage 833 déterminé. En position verrouillée, l'élément de verrouillage 832 s'oppose au mouvement de translation du chariot 830, la lame ressort 70 est alors embrayée avec le second segment de bras 5.

Comme illustré à la figure 4, lorsque la lame ressort 70 est mise sous tension, la seconde extrémité 701 exerce une poussée sur le chariot 830 qui tendrait à induire un déplacement du chariot 830 sur le rail 831 en direction de l'extrémité inférieure 54 du second segment de bras 5.

A l'inverse, lorsque l'élément de verrouillage 832 est en position déverrouillée, il ne s'oppose pas à la poussée de la seconde extrémité 701 de la lame ressort 70. Dans cette situation, la lame ressort 70 est alors débrayée par rapport au second segment de bras 5, le chariot 830 étant libre de coulisser jusqu'à l'extrémité inférieure 54 du second segment de bras 5.

L'élément de verrouillage 832 peut être de type goupille, vis, vis papillon, doigt indexeur etc. Par ailleurs, l'élément de verrouillage 832 peut être équipé d'un ressort de rappel de manière à le faire revenir automatiquement en position verrouillée .

Le système de débrayage 83 permet à l'opérateur de débrayer la lame ressort 70 lorsqu'il le souhaite. A cet effet, l'opérateur actionne l'élément de verrouillage 832 au travers d'une commande 84. La commande 84 est mobile entre, une position activée dans laquelle l'élément de verrouillage 832 est en position verrouillée, et une position désactivée dans laquelle l'élément de verrouillage 832 est en position déverrouillée. Lorsque l'opérateur actionne la commande 84 de sa position activée vers sa position désactivée, la commande 84 entraîne l'élément de verrouillage 832 qui induit le débrayage de la lame ressort 70. A l'inverse lorsque l'opérateur actionne la commande 84 depuis sa position désactivée vers sa position activée, la commande 84 entraîne l'élément de verrouillage 832 qui induit l'embrayage de la lame ressort 70.

Dans cet exemple, la commande 84 est formée par un levier relié à l'élément de verrouillage 832 au travers d'un élément de transmission tel qu'un câble.

Avantageusement, le système de débrayage 83 permet de limiter les phénomènes de saut du bras mécanique 1, l'opérateur pouvant débrayer le bras lorsqu'il engage ou désengage son bras de l'interface 10 du bras mécanique 1. De la même manière, alors qu'il effectue une tâche en hauteur, bras tendus, l'opérateur peut débrayer rapidement la lame ressort 70 afin de faire face à un iirqprévu ou d'accéder à un objet situé en position basse.

Le système de débrayage 83 confère au bras mécanique 1 une grande flexibilité d'utilisation avec la possibilité pour l'opérateur de débrayer rapidement la lame ressort 70 facilitant un désengagement rapide de ses bras ou un déplacement de ses bras en position basse .

Dans l'exemple de la figure 7, l'articulation 3, qui relie le premier segment de bras 2 au second segment de bras 5, est formée par une première liaison pivot. Dans cette configuration, Chaque segment de bras 2, 5 s'étend dans un plan qui lui est propre.

Dans cet exeirqple, les moyens de réglage 8 de l'intensité de la force de rappel sont formés par une vis-sans-fin 85 qui déplace un curseur. La vis-sans-fin 85 est positionnée au niveau de l'extrémité supérieure 50 du second segment de bras 5. La vis- sans-fin 85 est actionnée par une molette 86.

De surcroît, le système de débrayage 83 est formé par une seconde liaison pivot qui engage le premier segment de bras 2 avec les moyens de réglage 8 de l'intensité de la force de rappel. Plus particulièrement, le premier segment de bras 2 forme la seconde liaison pivot avec le curseur des moyens de réglage 8 (non visibles) . La seconde liaison pivot coirqporte un doigt indexeur solidaire du premier segment de bras 2. Ici, le doigt indexeur forme l'axe de la seconde liaison pivot, et est configuré pour se désengager de la liaison pivot sous l'action d'une commande. Lorsque le doigt indexeur est désengagé, il se libère du curseur et le premier segment de bras 2 se retrouve libre en rotation autour de l'axe 30 de l'articulation 3. A l'inverse, lorsque le doigt indexeur est engagé dans la seconde liaison pivot, il est relié aux moyens de réglage 8 au travers du curseur, le premier segment de bras 2 est alors soumis à la tension de la lame ressort 70. Cette configuration du bras mécanique 1 permet de réduire le risque de collisions avec l'environnement de l'utilisateur en déportant le premier segment de bras 2 par rapport au second segment de bras 5.

Avantageusement, le bras mécanique 1 peut être utilisé en combinaison avec d'autres éléments d'un exosquelette passif dans le cadre d'une activité industrielle, artisanale, ou en relation avec le domaine de la santé .

Le bras mécanique 1 peut également être utilisé dans le cadre d'un poste de travail pour assister l'opérateur dans une tâche répétitive qu'il lui incombe.

Enfin, le bras mécanique 1 peut être utilisé pour assister des personnes à mobilité réduite dans leur geste du quotidien. Dans cet objectif, le bras mécanique 1 peut être monté sur un fauteuil roulant.

Claims

Revendications

1. Bras mécanique (1) adapté à supporter un outil et/ou un bras d'un opérateur, le bras mécanique (1) confortant au moins un premier segment de bras (2) relié, via une articulation (3) , à un support et/ou à un second segment de bras (5) , le bras mécanique (1) confrenant des moyens de rappel élastique (7) qui interagissent entre, d'une part, le premier segment de bras (2) formant un bras de levier à bascule, et d'autre part, le support et/ou le second segment de bras (5) , caractérisé en ce que les moyens de rappel élastique (7) comportent au moins une lame ressort (70) montée en flambement qui produit un rappel iso-élastique sur le premier segment de bras (2) depuis une position angulaire déterminée et une rotation dans une direction définie du premier segment de bras (2) par rapport au support et/ou au second segment de bras (5) .

2. Bras mécanique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier segment de bras (2) est monté pivotant sur une première extrémité (50) d'un second segment de bras (5) au travers d'un axe (30) perpendiculaire à l'axe longitudinal du premier segment de bras (2) .

3. Bras mécanique (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le second segment de bras (5) conforte une seconde extrémité (54) équipée de moyens de couplage (6) adaptés à former une articulation avec un élément de couplage coirflémentaire associé à un support et/ou un exosquelette et/ou un dispositif de déport angulaire.

4. Bras mécanique (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé ne ce qu'il conforte un système de débrayage (83) des moyens de rappel élastique (7) .

5. Bras mécanique (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de déport angulaire (24) d'au moins un segment de bras (2, 5), de préférence l'élément de déport angulaire (24) possède une glissière (240) .

6. Bras mécanique (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il conforte des moyens de réglage (8) de la longueur du bras de levier du premier segment de bras (2) , les moyens de réglage (8) permettant d'ajuster en position au moins une extrémité (700, 701) de la lame ressort (70) sur un segment de bras (2, 5) et/ou sur le support.

7. Bras mécanique (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de réglage (8) comportent un système d'ajustement (80) de la position d'au moins une extrémité (700, 701) de la lame ressort (70) sur un segment de bras (2, 5) et/ou sur le support.

8. Bras mécanique (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une interface (10) assurant la réception d'un segment de bras et/ou d'un segment d'avant bras d'un opérateur.

9. Exosquelette passif, caractérisé en ce qu'il comporte un bras mécanique (1) défini selon l'une des revendications 1 à 8.

10. Poste de travail, caractérisé en ce qu'il comporte un bras mécanique (1) défini selon l'une des revendications 1 à 8.