EP4076331B1 - Déambulateur robotisé et procédé de prévention de chute associé - Google Patents

Déambulateur robotisé et procédé de prévention de chute associé

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EP4076331B1
EP4076331B1 EP20851287.1A EP20851287A EP4076331B1 EP 4076331 B1 EP4076331 B1 EP 4076331B1 EP 20851287 A EP20851287 A EP 20851287A EP 4076331 B1 EP4076331 B1 EP 4076331B1
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EP
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walker
robotised
user
force
movement
Prior art date
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EP20851287.1A
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EP4076331A1 (fr
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Viviane Pasqui
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Atek
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Atek
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Publication date
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    • A61H2203/04—Position of the patient
    • A61H2203/0406—Standing on the feet

Definitions

  • the invention relates to the field of walking assistance devices, and more particularly to robotic walkers.
  • the invention relates to a robotic walker arranged and configured to prevent a user from falling, as well as a method for preventing a user from falling using said robotic walker.
  • Technical walking aids include, for example, canes, walking frames, and rollators.
  • Technical walking aids allow a person with walking and/or balance disorders to regain a certain degree of independence.
  • Walkers have been proposed that can passively block the movement of a wheel when the user's position is too far forward in relation to the walking aid device ( CN107693316 ).
  • the operator leans on a part of the walker, his weight overcomes the force of a spring which in turn locks the wheel or allows a braking element to gradually come into contact with the ground and brake.
  • these attempts to improve the stability of walkers remain ineffective. Indeed, such arrangements do not meet the needs of users who face potentially very diverse situations so that the system can trigger at the wrong time or worse not trigger at all.
  • these walkers can be difficult to use, as they generally require that part of the chassis be lifted to unlock the wheels.
  • the invention therefore aims to remedy the drawbacks of the prior art.
  • the invention aims to propose a robotic walker arranged so as to prevent a user from falling and more generally to reduce the risk of falling, preferably while providing the user with control means configured to control the movement of the walker intuitively.
  • the invention further aims to propose a method for preventing a fall of a user of a robotic walker.
  • such a robotic walker helps prevent any risk of the user falling or losing their balance.
  • the robotic walker advantageously makes it possible to counterbalance and even help the user suffering from such physical difficulties.
  • a walker according to the invention makes it possible, on the one hand, to reduce the risk of falling by transmitting a stop command to the movement motor, thus allowing the user to use the robotic walker to avoid falling without it moving in an inappropriate direction, and, on the other hand, to compensate for the loss of balance of the user by allowing the wheels of said robotic walker to return to their previous or initial position, that is to say before the detection of the involuntary movement.
  • the decision to return to a anterior position is achieved faster than the human reflex, i.e. preferably in less than 50 ms.
  • the robotic walker according to the invention is arranged and configured to compensate for a movement at risk of falling but also to reposition the user in his initial position before the imbalance is detected (i.e. involuntary movement) and this without destabilizing him.
  • the robotic walker may optionally include one or more of the following features, alone or in combination:
  • Such a system advantageously makes it possible to prevent the user of the walker from approaching an area containing a beacon (i.e. an independent beacon) and thus makes it possible to limit access to this area.
  • the beacon associated with the walker may, for example, be a transmitting beacon and in this case the independent beacon is a receiving beacon capable of reflecting the signal emitted by the beacon associated with the walker, and vice versa.
  • Such a method for preventing a user from falling makes it possible, based on the identification of a risk of falling, to reposition the robotic walker so that it returns to a previous position at the time of identification of a risk of falling.
  • the method can identify a risk of falling and a position of safety and prevent falls while returning the walker to a position allowing the user to rebalance.
  • implementations of this aspect include computer systems, apparatuses, and corresponding computer programs stored on one or more computer storage devices, each configured to perform the actions of a method according to the invention.
  • a system of one or more computers may be configured to perform particular operations or actions, including a method according to the invention, through the installation of software, firmware, hardware, or a combination of software, firmware, or hardware installed on the system.
  • one or more computer programs may be configured to perform particular operations or actions through instructions that, when executed by a data processing apparatus, cause the apparatus to perform the actions.
  • each block in the flowcharts or block diagrams may represent a system, device, module, or code, which includes one or more executable instructions for implementing the specified logical function(s).
  • walker refers to a walking aid device with at least three wheels and preferably four wheels. It may, for example, be called a rollator.
  • front part and rear part can be defined as the set of elements of the robotic walker located respectively on either side of a longitudinal section plane of a front view of the robotic walker, said longitudinal section plane passing through the center of gravity of said robotic walker.
  • the rear part being the one intended to accommodate a user.
  • the expression “ electronic handle ” corresponds, for example, to a device for supporting the weight of a user, arranged to accommodate a hand of said user and comprising within it one or more sensors arranged so as to allow measurement of a force.
  • Force within the meaning of the invention corresponds to a mechanical action exerted by a user on a surface and in particular on the electronic handle.
  • a “force applied ” corresponds in the sense of the invention to a user exerting pressure on the outer surface of said electronic handle.
  • component of a force corresponds to a projection of a force in a direction.
  • a “first component” thus corresponds, for example, to a projection of a force along a Z axis represented by an ascending vertical axis orthogonal to the longitudinal axis of the electronic handle.
  • a “ second component” thus corresponds to a projection of a force along an X axis, corresponding to the longitudinal axis of the electronic handle.
  • removable corresponds according to the invention to the ability to be detached, removed or dismantled easily without having to destroy the fixing means either because there is no fixing means or because the fixing means are easily and quickly removable (e.g. notch, screw, tab, lug, clips).
  • removable it is meant that the object is not fixed by welding or by another means not provided to allow the object to be detached.
  • non-removable it is meant that the object is fixed by welding or more generally by any irreversible means of securing.
  • tubular corresponds to a substantially elongated element forming a conduit whose lumen is enclosed by a wall of said conduit. Such a lumen thus designates a hollow interior space circumscribed by the wall of the conduit.
  • substantially is associated with a particular value, it is understood to mean a value varying by less than 30% from the compared value, preferably by less than 20%, even more preferably by less than 10%.
  • substantially identical is used to compare shapes then the vectorized shape varies by less than 30% from the compared vectorized shape, preferably by less than 20%, even more preferably by less than 10%.
  • a " polymer” is defined as either a copolymer or a homopolymer.
  • a "copolymer” is a polymer made up of several different monomer units, and a “homopolymer” is a polymer made up of identical monomer units.
  • a polymer can, for example, be a thermoplastic or thermosetting polymer.
  • thermoplastic polymer or thermoplastic is a polymer that can be repeatedly softened or melted under the action of heat and that adopts new shapes by the application of heat and pressure.
  • thermoplastics are, for example: high-density polyethylene (HDPE), polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS) or acrylonitrile butadiene styrene (ABS).
  • thermosetting polymer is a plastic material that irreversibly transforms into an insoluble polymer network through polymerization. Once the shape of the thermosetting polymer is fixed and cooled, it cannot be changed by heat.
  • thermosetting polymers include unsaturated polyesters, polyamides, polyurethanes, and vinyl esters, which can be epoxy or phenolic.
  • coupled means connected, directly or indirectly, with one or more intermediate elements.
  • Two elements can be coupled mechanically, electrically or linked by a communication channel.
  • learning within the meaning of the invention corresponds to a method designed to define a function f making it possible to calculate a value of Y from a base of n labeled observations (X1... n, Y1... n) or unlabeled (X1... n).
  • a function may correspond to a prediction model.
  • Learning may be said to be supervised when it is based on labeled observations and unsupervised when it is based on unlabeled observations.
  • learning is advantageously used for the personalization of the operation of the walker and therefore its adaptation to a particular user.
  • learning may correspond to the learning of a model capable of predicting a time series.
  • a " prediction model” is any mathematical model that allows a volume of data to be analyzed and relationships between factors to be established, enabling the assessment of risks or opportunities associated with a specific set of conditions, in order to guide decision-making towards a specific action.
  • Process means an action performed by a device or processor unless the context indicates otherwise.
  • operations refer to actions and/or processes of a data processing system, for example a computer system or an electronic computing device, which manipulates and transforms data represented as physical (electronic) quantities in the memories of the computer system or other devices for storing, transmitting or displaying information. These operations may be based on applications or software.
  • application means any expression, code or notation, of a set of instructions intended to cause data processing to perform a particular function directly or indirectly (e.g. after a conversion operation to other code).
  • program code may include, but are not limited to, a subroutine, a function, an executable application, source code, object code, a library and/or any other sequence of instructions designed for execution on a computer system.
  • processor designates at least one hardware circuit configured to execute instructions contained in the program code.
  • the hardware electronic circuit may be an integrated circuit.
  • Examples of a processor include, but are not limited to, a central processing unit (CPU), a network processor, a vector processor, a digital signal processor (DSP), a field-programmable gate array (FPGA), a programmable logic array (PLA), an application-specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic circuit, and a controller.
  • human-machine interface within the meaning of the invention corresponds to any element allowing a human being to communicate with an electronic device or the robotic walker to inform the user.
  • motorized means an apparatus or device equipped with any known suitable means (e.g. motor) making it possible to generate movement of all or part of the device with which said means is associated.
  • robotic means an apparatus or device equipped with any known suitable means (e.g. motor) making it possible to generate a movement of all or part of the device with which said means is associated, said movement being controlled by an automatic control system.
  • a robotic walker corresponds to a walker whose motor control adapts to the environment based on sensor data.
  • walking assistance devices such as robotic walkers are designed for people with reduced mobility, their use can sometimes cause falls for the user. Indeed, people with reduced mobility can also have balance disorders. As previously discussed, there are robotic walkers configured to stop all movement when a risky situation is identified. However, such robotic walkers are uncomfortable to use and may not be able to prevent some falls.
  • the inventor has determined that in addition to stopping the walker, fall prevention will be more effective if the user is rebalanced in his initial position before the occurrence of the event that could lead to a fall and this without destabilizing him.
  • the present invention therefore provides a robotic walker comprising a control module 40 configured to directly or indirectly control the wheels of the walker so as to enable fall prevention and configured to prevent a fall by locking the wheels and initiating a return to a previous position.
  • the invention relates to a robotic walker 1.
  • a robotic walker 1 comprises a chassis 10 having a front part 10a and a rear part 10b.
  • the chassis 10 may be made of metal, a metal alloy, a polymer, a composite assembly, or a mixture of these materials.
  • the chassis 10 is made of stainless steel, aluminum, or both.
  • the chassis 10 may be covered with a shell.
  • Such a shell may be made of polymers, composites, or any other materials.
  • a robotic walker 1 comprises a pair of wheels 11a, 11b arranged to support the rear part 10b of the chassis 10, and at least one wheel 12 which is arranged to support the front part 10a of the chassis.
  • the chassis preferably has two wheels at the rear and two wheels at the front.
  • the robotic walker 1 will comprise motorized wheels arranged to support the rear part 10b of the chassis 10.
  • the only motorized wheels may be those supporting the rear part 10b of the chassis 10.
  • the walker 1 is a robotic walker.
  • at least one of these wheels is coupled to a movement motor 20, described in connection with the functional diagram presented in figure 8 .
  • a displacement motor 20 is arranged at a wheel and is not directly visible on the figure 1 .
  • the displacement motor 20 is hidden by a shell positioned at one or more wheels.
  • several wheels can each be connected to a displacement motor 20.
  • Any type of electric motor can be used such as servomotors, stepper motors and direct current motors, preferably a brushless motor such as a brushless electronically commutated motor.
  • a speed reducer can be integrated into the motors.
  • the one or more travel motors 20 may also serve as brakes. That is, in one embodiment, the travel motors 20 may serve as drive units for driving the rear wheels 11a, 11b and as brake units for braking the rear wheels 11a, 11b. In particular, the travel motors 20 may be used to brake the rear wheels 11a, 11b.
  • the travel motors 20 serve only as drive units for driving the rear wheels 11a, 11b and that braking units for braking the rear wheels 11a, 11b are provided separately from the travel motors 20.
  • These braking units may, for example, be electromagnetic brakes or mechanical brakes.
  • each of the rear wheels 11a, 11b comprises a displacement motor 20 coupled thereto to assist the movement of each of the rear wheels 11a, 11b which corresponds to it.
  • the displacement motors 20 may be installed in the rear wheels 11a, 11b, but it is also possible that only the front wheel(s) 12 have displacement motors 20 or alternatively that all the front wheels 12 and rear wheels 11a, 11b have displacement motors 20 installed therein.
  • a robotic walker 1 according to the invention further comprises a control module 40.
  • the control module 40 may comprise one or more processors 41.
  • the control module 40 may control the entire robotic walker 1, including the movement motors 20.
  • the control module 40 may advantageously be configured to cooperate with the sensors, collect the data measured by said sensors and calculate one or more values from said measured data. Such cooperation may in particular take the form of an internal communication bus.
  • the control module 40 may be provided adjacent to a battery 21. Control by the control module 40 will be described later.
  • control module 40 may comprise or be coupled to a data memory 42.
  • the data memory 42 may advantageously comprise a non-erasable section, physically isolated or simply arranged so that write or erase access is prohibited.
  • the data memory may further be arranged to record the data measured by the sensors present on a robotic walker and/or on the user of the robotic walker.
  • the data memory 42 may further comprise one or more programs, or more generally one or more sets of program instructions, said program instructions being intelligible by the processor 41.
  • the execution or interpretation of said instructions by said processor causes the implementation of a method for preventing a user of a robotic walker 1 from falling according to the invention.
  • the data memory 42 is advantageously configured to store threshold values that can be used when controlling the robotic walker 1 by a processor 41 or more generally by a control module 40.
  • the data memory 42 is configured to store a predetermined stopping time and the positions of at least one of the wheels as a function of time.
  • the stored values may correspond to predetermined values, for example, in the factory or during the first configuration of the walker.
  • these values are the result of a correction as the walker is used by the user through learning.
  • other values may be set during the first use and then their automated correction with learning, such as the detection force of a hand on the handle, resistance to walking in a straight line, resistance to walking in turns, a force for which the speed remains constant in translation, a minimum force in advance, a minimum distance between the user and the walker or a maximum distance between the user and the walker.
  • the distance between the user and the walker is used, in combination with a force value measured on a handle, and the threshold values of minimum distance between the user and the walker or maximum distance between the user and the walker are derived from learning.
  • control module 40 is configured to determine an indicator of an involuntary movement of a user of the robotic walker 1 which could lead to a fall of said user.
  • the determination of an indicator of an involuntary movement of a user of the robotic walker 1 corresponds to the identification of an imbalance or preferably the beginnings of an imbalance of the user of the walker.
  • This determination is for example based on monitoring the values generated by one or more sensors. This monitoring is preferably carried out continuously. Continuous monitoring corresponds for example to measurements carried out at a frequency of less than 80 ms, preferably less than or equal to 50 ms, more preferably less than or equal to 30 ms, for example less than or equal to 10 ms.
  • a method according to the invention is preferably configured to identify, where appropriate, an indicator of involuntary movement within a time period of less than 80 ms, preferably within a time period of less than or equal to 50 ms, more preferably less than or equal to 20 ms, even more preferably less than or equal to 10 ms.
  • a method according to the invention is configured to predict a risk of falling before its occurrence and as close as possible to the occurrence of the triggering element. There is also advantageously an action which occurs before the natural reaction of the user.
  • control module 40 is configured to carry out a continuous and real-time analysis of sensor values in order to identify an involuntary movement which could lead to a fall.
  • the indicator of an involuntary movement of a user of the robotic walker 1 is determined for a given instant.
  • the coupling between the control module 40 and the sensor(s) equipping a robotic walker 1 according to the invention or a user allows synchronized access and real-time analysis of the measurements taken by the sensor(s), by the control module 40.
  • a robotic walker 1 according to the invention allows continuous and automated analysis of the measurements taken by the sensor(s) and makes it possible to prevent any risk of falling during its use by a user.
  • the indicator of a user's involuntary movement can be determined from a multitude of sensors.
  • this indicator can be identified from several transformations of the data coming from these sensors. Indeed, it is possible to base the determination of the indicator of a user's involuntary movement on the comparison of a measured absolute value with a predetermined threshold value or on the comparison of a variation calculated over a predetermined time interval with a predetermined threshold value of variation.
  • the indicator of an involuntary movement of a user of the walker is determined over a predetermined time interval.
  • the indicator of an involuntary movement of a user of the walker may be determined over a time interval of between 0.01 ms and 80 ms, preferably between 1 ms and 70 ms, more preferably between 5 ms and 40 ms.
  • an indicator of an involuntary movement can be determined on the basis of a calculation of an evolution over several consecutive measurements.
  • Comparison with thresholds may not allow optimal discrimination of commonly measured values and sensor values reflecting an imbalance. This is all the more true considering the high heterogeneity of the conditions of users of the robotic walkers according to the invention.
  • the inventor proposes the use of learning to detect normal values, for example.
  • the determination of an involuntary movement can then be adapted according to the users, for example on the basis of a learning model.
  • the control module can therefore be configured to implement a learning model.
  • the robotic walker according to the invention can comprise a control module configured to carry out a learning step aimed at training a learning model for analyzing the sensor data.
  • the learning will be done from the sensor data so as to discriminate sensor data corresponding to a current profile of the user from sensor data that may correspond to an abnormal situation, in this case the occurrence of an involuntary movement.
  • the learning may be supervised or unsupervised.
  • control module will advantageously be configured to execute a step of determining an indicator of involuntary movement from a learning model.
  • This step may include the implementation of a mathematical method making it possible to generate binary results, percentages of probability of an indicator of involuntary movement or any other value making it possible to identify one or more indicators of involuntary movement.
  • the step of determining an indicator of involuntary movement from a learning model is preferably based on the prior construction of an unsupervised learning model that will be able to autonomously classify the value of a sensor data item as a commonly measured value or an abnormal value. More preferably, the control module will be configured to execute a learning model based on a neural network, k-means partitioning or hierarchical clustering.
  • Sensor configured to measure the displacement of a wheel 11a, 11b, 12, preferably at least two wheels.
  • the movement of a robotic walker is a good indicator that a fall is about to occur.
  • a robotic walker 1 may therefore comprise an angular sensor or speed sensor configured to detect the movement of at least one wheel: the number of revolutions, the acceleration or the speed of at least one of the wheels and send signals representing the number of revolutions, the acceleration or the speed to the control module 40.
  • the speed sensor may be arranged adjacent to the control module 40. It is also possible for the speed sensor to be installed at the level of the pair of rear wheels 11a, 11b of the robotic walker 1.
  • the speed sensor may be provided only in the front wheel(s) 12.
  • the speed sensor configured to detect the movement of at least one wheel or angular position sensors can be selected from: incremental sensors, optical sensors, magnetic position sensors, mechanical sensors for example of the gear type or potentiometers.
  • the speed sensor can calculate the number of revolutions or the speed of the wheels or the speed of the robotic walker 1 using a hall effect sensor included in the travel motors 20.
  • Speed can be detected from multiple values depending on the technology used: counter-electromotive force values, angular velocity values, or even acceleration component values.
  • the indicator of an involuntary movement of a user of the walker can be determined from a comparison between a calculated value of displacement of at least one wheel and a predetermined threshold value of displacement of at least one wheel.
  • the indicator of an involuntary movement of a user of the walker can be determined from a comparison between a calculated absolute value of a speed of at least one wheel and a predetermined absolute threshold value of a speed of at least one wheel.
  • the indicator then preferably being a calculated speed greater than a predetermined threshold speed.
  • the predetermined absolute threshold value of a wheel speed can be equal to 2 ms -1 (for meters per second).
  • the indicator of an involuntary movement of a user of the walker is determined from a comparison between a calculated value of variation in the speed of at least one wheel and a threshold value of variation in the speed of at least one wheel.
  • the threshold value of variation in the speed of at least one wheel may be equal to 5 ms -2 .
  • the calculated value of variation in the speed of at least one wheel may correspond to an absolute value of the variation in the standard of the speed of the wheels for a duration of between 1 ms and 80 ms, preferably for a duration of between 5 ms and 70 ms and more preferably for a duration of between 10 ms and 60 ms.
  • the movement of the walker can also be determined from physical measurement systems, video means (2-Dimensional “2D” or 3-Dimensional “3D” camera), ultrasound system, an inertial unit, laser rangefinder, geolocation (Global Navigation Satellite System in English terminology) or software measurement systems (Luenberger observers or Kalman filters).
  • a robotic walker 1 can therefore comprise a 2D or 3D video means or an inertial unit configured to detect the movement of the robotic walker 1.
  • the indicator of an involuntary movement of a user of the walker can then be determined from a comparison between a calculated value of movement of the walker and a predetermined threshold value of movement of the walker.
  • the indicator of an involuntary movement of a user of the walker can be determined from a comparison between a calculated absolute value of a speed and a predetermined absolute threshold value of a speed of the walker.
  • the indicator then preferably being a calculated speed greater than a predetermined threshold speed.
  • a robotic walker 1 may comprise at least one electronic handle 200 comprising a sensor functionally coupled to a control module 40.
  • the sensor integrated into the electronic handle 200 is for example selected from: a force sensor, a pressure sensor, a photoelectric barrier cell, a displacement sensor, and electrodes.
  • the sensor integrated in the electronic handle 200 is advantageously configured to allow the determination of an interaction force between a hand of the user and the robotic walker.
  • the indicator of an involuntary movement of a user of the walker may correspond to a calculated value of the interaction force between the hands of the user and the robotic walker 1.
  • the indicator of an involuntary movement of a user of the walker may correspond to a calculated value of variation of the interaction force between the hands of the user and the robotic walker 1.
  • the value of variation of the interaction force between the hands of the user and the robotic walker 1 is preferably calculated over a time interval of between 0.1 ms and 80 ms, more preferably between 1 ms and 50 ms, even more preferably between 5 ms and 40 ms and for example between 5 ms and 20 ms.
  • the indicator of an involuntary movement of a user of the walker may correspond to an absolute value of the variation of the norm of the force of interaction between the hands of the user and the robotic walker 1 for at least 10 ms is at least equal to 1000 ms -3 .
  • the variation will preferably be measured over a duration of less than 80 ms.
  • the indicator of an involuntary movement of a user of the walker may correspond to a force value applied to the electronic handle 200.
  • the indicator of an involuntary movement of a user of the walker could correspond to the exceeding by a measured absolute value of the force of interaction between the hands of the user and the robotic walker 1 of a predetermined absolute threshold value of the interaction force, for example equal to 100 N.
  • a predetermined absolute threshold value of the interaction force for example equal to 100 N.
  • control module 40 is preferably configured to further calculate a value of variation in force applied to the electronic handle 200 over a time interval and determine an indicator of an involuntary movement when the calculated value of variation in force applied is greater than a predetermined threshold value of variation in force.
  • control module 40 can be configured to activate the braking, in particular by means of one or more movement motors 20 serving as brakes or one or more braking unit(s) configured to carry out the braking or the release of the braking of said robotic walker 1.
  • a robotic walker 1 according to the invention may include a distance sensor.
  • the distance sensor can for example be selected from laser sensors, such as time-of-flight lasers, or ultrasonic sensors or a camera, preferably a 3D camera.
  • the distance sensor is advantageously configured to measure a distance value between the trunk of a user of the walker and the frame of the walker.
  • the distance sensor being generally fixed on the chassis 10 or to an element of the chassis, this makes it possible to measure a distance value between a part of the body, preferably the trunk, of a user of the robotic walker 1 and the chassis 10. This makes it possible to detect the relative position of the user with respect to the walker.
  • control module 40 can further be configured to determine the indicator of an involuntary movement of a user of the robotic walker 1 which could lead to a fall of said user when the measured distance value is not between predetermined limits.
  • the predetermined terminals may, for example, be stored in a data memory 42 of the control module 40. They may, for example, correspond to a distance of between 250 mm and 850 mm. Advantageously, these terminals are determined according to the size of the user of the robotic walker. Furthermore, preferably, they may be modified as the walker is used by a learning mechanism.
  • the senor can be configured to analyze the instantaneous position of the user in relation to the robotic walker.
  • control module 40 can be configured to actuate the braking, in particular by means of one or more movement motors 20 serving as brakes or one or more braking unit(s) configured to carry out the braking or the release of the braking of said robotic walker 1.
  • braking can be activated when the distance between the user's trunk and the robotic walker 1 is less than or greater than the minimum values, for example 250 mm, and the maximum values, for example 850 mm, of the predetermined terminals.
  • the user when the user wishes to sit or lean on the robotic walker 1, the user will necessarily release at least one electronic handle 200. From the moment the user releases one or both electronic handles 200, the sensor integrated in the corresponding electronic handle can indicate that no interaction force between the user's hand and the electronic handle 200 is detected. This can cause the wheels to become immobilized, in particular the wheels can be controlled in position, that is to say they keep the same position as that measured when at least one electronic handle 200 is released.
  • the wheels remain stationary. Then, when the distance between the user and the robotic walker 1 is again greater than the predetermined value, for example 250 mm, and an interaction force between the two hands of the user and the corresponding electronic handles 200 is detected, the immobilization of the wheels ceases.
  • a predetermined value for example 250 mm
  • a robotic walker 1 according to the invention can be coupled to a remote sensor positioned on a user of the robotic walker 1.
  • a remote sensor within the meaning of the present invention may, for example, correspond to an electronic device comprising an inertial unit, a heart rate measuring device or a device comprising pressure sensors.
  • Such an inertial unit advantageously allows the user's gait to be reliably monitored. Indeed, the presence of an inertial unit, integrated for example in an object carried by the user, makes it possible to monitor the user's gait independently of the use of the robotic walker.
  • the inertial unit will analyze the user's gait in at least three dimensions. From the data from the inertial unit, the processing module will be able to determine an indicator of a non-movement. voluntary, in particular from occasional anomalies appearing in the user's approach.
  • the remote sensor positioned on the user of the walker may also correspond to one or more pressure sensors positioned in the user's soles.
  • a pressure sensor advantageously makes it possible to reliably monitor a user's gait.
  • the pressure sensor(s) may be configured to continuously analyze the user's gait in real time. From the data from the pressure sensor, the processing module may determine an indicator of involuntary movement, in particular from occasional anomalies appearing in the distribution of forces exerted by the user's feet.
  • the remote sensor is advantageously configured to communicate with the control module 40 and transmit measured values to it.
  • control module 40 can further be configured to determine the indicator of an involuntary movement of a user of the robotic walker 1 which could lead to a fall of said user from values measured by a remote sensor.
  • a robotic walker 1 according to the invention may also include a tilt sensor, for example located on the frame or in the control module 40.
  • This tilt sensor may generate values taken into account by the control module when identifying an indicator of involuntary movement.
  • the environment may influence the behavior of the user and their interaction with the robotic walker 1.
  • an involuntary movement on a flat surface could be a voluntary movement when starting a slope.
  • control module 40 is preferably configured to take into account values generated by the tilt sensor when determining an involuntary movement of the user.
  • the tilt sensor can be a two or more axis acceleration sensor, a gyroscopic sensor, or any other sensor that can directly or indirectly measure a tilt value.
  • control module 40 can be configured to activate the braking when the angular position or the distance to a beacon exceeds a predetermined threshold.
  • This braking can for example be controlled by means of one or more movement motors 20 serving as brakes or one or more braking unit(s) configured to perform the braking or the release of the braking of said robotic walker 1 in stages as described above.
  • the robotic walker 1 may comprise a transmitting and/or receiving beacon.
  • Such beacons may in particular be implemented as a sensor for measuring distances by calculating the flight time of a wave.
  • the receiving beacon may be configured to detect a signal reflected or emitted by a transmitting beacon placed in the environment in which the user is moving. Indeed, such beacons may be positioned at different locations in the user's living space and are configured to communicate with the receiving beacon.
  • the receiving beacon may be configured to detect the signal emitted by the transmitting beacon and the control module 40 is then advantageously configured to activate braking of the walker. This braking may in particular occur when the robotic walker 1 is at a distance less than a threshold value from the transmitting beacon.
  • the transmitting and/or receiving beacon of the robotic walker 1 may correspond to any exteroceptive sensor and in particular to sensors comprising hardware and software components adapted to enable communication according to the Bluetooth ® standard, of the NFC type (for “near field communication” according to English terminology) or of the radio-identification type.
  • the transmitting and/or receiving tag corresponds to an RFID reader (for “Radio Frequency IDentification” in Anglo-Saxon terminology).
  • the transmitting beacon can correspond to any beacon capable of reflecting or transmitting a signal, and includes hardware and software components adapted for communication according to the Bluetooth ® standard, NFC type (for "near field communication” in Anglo-Saxon terminology) or even radio-identification type.
  • the transmitter tag corresponds to a passive radio tag encoding digital data and comprising an antenna and a chip.
  • the RFID reader passes near the passive radio tag, it sends requests to the passive radio tag to retrieve the data stored in memory.
  • the passive radio tag remotely powered by the signal from the RFID reader, first generates a code making it possible to identify the area in which the robotic walker 1 is located or more generally is heading.
  • the control module 40 can determine, by comparing the received code with a correspondence database stored in the data memory 42, whether the code corresponds to a prohibited area. If this is indeed the case, the control module 40 can be configured to control the braking of the robotic walker 1.
  • the environment in which the user is moving can thus comprise a plurality of beacons, this thus allows the user of the robotic walker 1 to avoid finding himself in an area considered to be at risk, such as an area comprising a staircase, or an area near a road. It is also possible to grid an exterior or interior area of a residence in order to prevent users of the robotic walker 1, in particular those suffering from neurodegenerative diseases, from getting lost or leaving the place of residence.
  • the transmitting and/or receiving beacon is configured to detect and identify a plurality of radio tags.
  • the indicator of involuntary movement can be determined from many sources. Preferably, it is determined from at least two sensors, preferably at least three sensors. Indeed, the indicator of involuntary movement will be more reliable when it is determined from at least three sensors such as electronic handle sensors and at least one displacement sensor.
  • control module 40 may be configured to process measured values so as to generate calculated values used for determining an indicator of an involuntary movement.
  • the processing may vary depending on the sensors concerned and may, for example, include frequency filtering, normalizations, or even resampling.
  • the indicator of an involuntary movement can be determined from a comparison between a calculated or measured value and a predetermined threshold value.
  • Another problem with walkers may be their inability to meet different and changing needs.
  • the needs of walker users can change as their conditions improve or deteriorate.
  • a walker that initially suits a person may gradually become unusable over time.
  • the predetermined values implemented by the robotic walker 1 according to the invention can be entered and updated via a human-machine interface (HMI).
  • HMI human-machine interface
  • Such an HMI can be an integral part of the robotic walker 1 and be fixed thereto. However, preferably, the HMI is occasionally coupled, wired or wirelessly, to the robotic walker 1.
  • the predetermined values implemented by the robotic walker 1 according to the invention can be calculated automatically from data relating to the user and their morphology entered for example via the HMI.
  • these threshold values can change depending on the information entered about the user.
  • the predetermined values implemented by the robotic walker 1 according to the invention can be modified over time on the basis of learning implemented by the control module 40.
  • the control module or any computing unit coupled to the walker can advantageously implement a personalization procedure comprising supervised and/or unsupervised learning steps based on values generated from the sensors coupled to the walker.
  • the threshold values can be particularly adapted to the person using the walker according to the invention.
  • the processing unit may determine a personal normality profile.
  • This “normal” profile may, for example, correspond to a model of the characteristics of use of the walker making it possible to determine usual values such as usual values of force, variation in force, speed, variation in speed, distance or variation in distance.
  • the use of the “normal” profile then makes it possible to set threshold values and/or to detect anomalies, anomalies being in particular observations whose characteristics differ significantly from the “normal” profile and which could lead to a fall.
  • the processing unit will be able to determine reference values or threshold values predetermined by the implementation of a supervised or unsupervised learning method.
  • supervised learning methods neural networks, classification trees, nearest neighbor search or trees regression techniques may be among the most robust and effective machine learning techniques in a method according to the invention.
  • the walking profile of the user of the robotic walker 1 according to the invention can be determined automatically from calibration data measured for example by the sensors of the robotic walker 1.
  • calibration data are for example measured during a calibration step of the robotic walker 1.
  • the calibration step may consist of a plurality of measurements by all of the sensors of the robotic walker 1 during use by the user.
  • Threshold values used by the walker or the method according to the invention may change depending on the information acquired specific to the user.
  • the calibration data can be labeled and serve as reference values, the data or measurements being for example associated with a reference gait, that is to say with a voluntary movement of the user.
  • the control module or any computing unit coupled to the walker can advantageously implement a personalized calibration procedure comprising supervised and/or unsupervised learning steps based on the values generated from the sensors coupled to the walker.
  • the processing unit may determine a calibrated profile.
  • This “calibrated” profile may, for example, correspond to a prediction model trained on the usage characteristics of the walker.
  • This prediction model may have been trained on the basis of usual movement values such as usual values of force, force variation, speed, speed variation, distance or distance variation.
  • the use of the “calibrated” profile then allows more sensitive and specific detection of an involuntary movement of the user. For example, if the prediction model corresponds to a model capable of predicting a time series, then a measured value deviating significantly from a predicted value may be considered as an indicator of involuntary movement.
  • control module 40 is configured to identify a previous position at the given instant of at least one of the wheels 11a, 11b, 12, and therefore more generally of the walker.
  • it is configured to identify a previous position prior to the given instant of the wheel(s), preferably of at least two wheels, 11a, 11b, 12 being coupled to a displacement motor 20.
  • the previous position at the given time corresponds to a position of the wheel(s) 11a, 11b, 12 at least ten milliseconds before the given time, more preferably at least 50 milliseconds before the given time, even more preferably at least 100 milliseconds before the given time.
  • the previous position at the given time may correspond to a position of the wheel(s) 11a, 11b, 12 at a time corresponding to the given time minus a predetermined duration.
  • the robotic walker for example the data memory 42, is configured to memorize the position of the wheel(s) 11a, 11b, 12, preferably those coupled to a movement motor 20 as a function of time. In addition, it can memorize a predetermined duration which will be subtracted from the given instant so as to determine the previous position of the wheel(s) 11a, 11b, 12.
  • control module 40 is configured to transmit to at least one of the wheels 11a, 11b, 12, preferably to at least two wheels, a command to stop the robotic walker 1.
  • the walker comprises one or more movement motors 20 serving as brakes or one or more braking unit(s) configured to perform the braking or the release of the robotic walker 1 braking.
  • the brake unit may be friction and have a structure of pads, shoes or discs which is moved so as to mechanically prevent rotation of the wheel or wheels of the walker or, preferably, by motor braking provided by one or more movement motors 20 serving as brakes.
  • the stop command can be defined in time and therefore be associated with a predetermined stop duration.
  • the predetermined stop duration is between 1 ms and 1 second.
  • the stop is preferably immediate and then followed by a movement to return to a previous position. However, to avoid a possible shock to the user, the stop is gradual and involves slowing down the walker before stopping and returning to a previous position.
  • the stop command may include a predetermined immobilization duration allowing a speed of movement of the wheels to be set before they stop.
  • a predetermined immobilization duration allowing a speed of movement of the wheels to be set before they stop.
  • the stopping of the walker will not be abrupt but may be softened by defining a predetermined stopping duration of between 10 ms and 1 second. This further reduces the discomfort of the user of the robotic walker 1.
  • a predetermined immobilization time can, for example, be between 100 ms and 1 second.
  • control module 40 is configured to transmit to at least one of the wheels 11a, 11b, 12, preferably to at least two wheels, a command to move the robotic walker 1. This can allow the robotic walker 1 to return to a position that it had previously to that which it had at the given instant identified.
  • the robotic walker 1 in the case where the robotic walker 1 moves too quickly forward, the robotic walker 1 would be stopped for example for a predetermined duration and then it would move backwards so as to return to a position previous to the detection of the risk of falling.
  • the balance of a standing human is achieved by the central nervous system by maintaining the projection of the center of mass in the base of support, this defines static balance.
  • a human is in motion, as when walking, he does not fall, but his balance is said to be dynamic.
  • the projection of the center of mass is no longer in the base of support, which should lead to the fall, but which is in fact a state of recoverable balance, because the next step brings the center of mass of the back of the body back to the base of support (the sole of the foot on the ground) to exceed it again, until the next step.
  • This is a reactive balance process, such as moving the arms to bring the trunk into static balance or taking a step forward to be in dynamic balance.
  • the present invention enables reactive balance assistance where the robotic walker will put the user into a recoverable state, then into static balance.
  • the movement instruction of the robotic walker 1 includes a predetermined duration of return to the previous position allowing the control module 40 to determine a speed of movement of the wheels. Furthermore, this duration may be a function of the distance to be covered.
  • the walker will be configured so that this return to the previous position is at a 'slow' speed, preferably at a speed lower than the speed of movement of the walker at the time of determining the indicator of an involuntary movement of the user.
  • the robotic walker 1 may be configured to memorize a predetermined duration of holding in the previous position. This duration corresponds to a duration during which the robotic walker 1 remains in the previous position. Preferably, this duration is less than one second.
  • a walker according to the invention may comprise at least one electronic handle 200, preferably two electronic handles 200.
  • the electronic handles 200 are arranged to be able to measure a force applied to them by a user.
  • the electronic handles 200 configured to measure a force applied to them can be equipped with force sensors, torque sensors, pressure sensors, strain gauges, piezoelectric technology or even simple button sensors.
  • the electronic handles 200 used in the context of the invention comprise a coupling between a photoelectric cell and a shutter element.
  • a photoelectric cell may in particular correspond to a sensor consisting of an infrared emitter and a receiver placed opposite. The emission zone is therefore a line of infrared light.
  • a shutter element such as a flag penetrates between the emitter and the receiver, the quantity of light received by the receiver is increasingly weak.
  • the measurement of the current at the sensor output is proportional to the quantity of light measured and therefore to the penetration distance of the flag. This distance can then be related to the force, applied to the handle, which caused the movement.
  • such an electronic handle allows the control of the robotic walker 1 without the user having to wear sensors or operate buttons (or other interfaces).
  • Such an arrangement makes it possible to detect a force, applied to the handle, greater than or equal to two kilograms but also much lower.
  • such an arrangement makes it possible to determine a value of the applied force and does not simply detect the exceeding of a threshold.
  • a processor may process information differently depending on the level of force that has been applied to the electronic handle.
  • an electronic handle 200 is arranged so as to allow the measurement of at least one component of a force applied to it.
  • an electronic handle 200 As illustrated in the figure 2 , to the figure 3 and to the figure 4 , an electronic handle 200 according to the invention comprises a central part 210 and an outer casing 220.
  • the central part 210 of an electronic handle 200 may have a substantially cylindrical shape. However, as can be seen in the illustration of the figure 2 , preferably, the central part 210 comprises at least one portion having a section comprising an edge. It has, for example, a polygon-shaped section.
  • the central part 210 is made of a material preferably having a Young's modulus of at least 175 GPa (for gigapascals), preferably greater than 200 GPa. This makes it possible to give the central part 210 a rigidity suitable for its use in the electronic handle according to the invention.
  • the central part 210 may be made of metal, a metal alloy, a polymer or a composite assembly. Preferably, the central part 210 is made of stainless steel.
  • the central part 210 preferably has a minimum length of 300 mm (per millimeter) and a maximum of 500 mm.
  • the outer casing 220 of an electronic handle 200 may have a substantially tubular shape, preferably tubular. It may comprise at least one portion having a section comprising an edge. However, preferably, it has a section of ellipsoidal shape and more preferably circular.
  • the outer casing 220 is made with a material preferably having a Young's modulus of less than 200 GPa, more preferably less than 150 GPa and even more preferably less than 100 GPa. Such a constitution and the existence of elasticity at the level of the outer casing 220 makes it possible to improve the performance of the electronic handle according to the invention.
  • the outer shell 220 may be made of metal, a metal alloy, a polymer, or a composite assembly. Preferably, the outer shell 220 is made of aluminum.
  • the outer casing 220 preferably has a minimum length of 300 mm and a maximum length of 500 mm.
  • the outer casing 220 may have a diameter exterior between 20 mm and 40 mm and a wall thickness between 1 mm and 3 mm.
  • the outer casing 220 is arranged so as to be able, under the effect of a force comprising a vertical component, to move by at least one tenth, preferably one thousandth of a millimeter in translation relative to an axis orthogonal to a longitudinal axis of the central part 210.
  • a force component value can be quantified from one tenth, preferably one thousandth of a millimeter of displacement.
  • a displacement of at least one tenth, preferably one thousandth of a millimeter may preferably correspond to a displacement of at least 0.001 millimeter to 1 millimeter.
  • the outer casing 220 may be arranged so as to be able, under the effect of a force comprising a horizontal component, to move by at least one tenth, preferably at least one thousandth of a millimeter in translation relative to a longitudinal axis of the central part 210.
  • a force component value may be quantified from one tenth, preferably one thousandth of a millimeter of displacement.
  • An electronic handle 200 comprises a first photoelectric cell 230.
  • Photoelectric cells are electronic devices that typically include a light-emitting diode capable of emitting light pulses, usually in the near infrared range (e.g., 850 to 950 nm). This light is received or not by a photodiode or phototransistor depending on the presence or absence of an object in the path of the light pulses. The photoelectric current created can be amplified and then analyzed.
  • a light-emitting diode capable of emitting light pulses, usually in the near infrared range (e.g., 850 to 950 nm). This light is received or not by a photodiode or phototransistor depending on the presence or absence of an object in the path of the light pulses.
  • the photoelectric current created can be amplified and then analyzed.
  • a photoelectric cell may be selected from a through-beam, reflex, or proximity type photoelectric cell.
  • optical fibers may be used to modify the arrangement of the photoelectric cells within the scope of the invention.
  • a photoelectric cell is preferably a barrier-type photoelectric cell for which the barrier is constituted by a first closing element 240.
  • Such photoelectric cells can generally be inexpensive but robust compared to commonly used sensors.
  • the first photoelectric cell 230 comprises a first diode 231 capable of emitting a light beam.
  • the diode of a photoelectric cell according to the invention may correspond to an infrared diode.
  • the first photoelectric cell 230 comprises a first receiver 232 arranged to receive the light beam emitted by the first diode.
  • the light beam emitted by the first diode is directed directly towards the first receiver 232.
  • the first photoelectric cell 230 is configured to generate a current of intensity proportional to a quantity of photons received by the first receiver 232.
  • the first receiver 232 which, as a light transducer, will generate a modification of an electrical signal in response to the light beam incident on its surface.
  • the first receiver 232 may, for example, be a photoconductor, a photodiode or a phototransistor.
  • a photoelectric cell according to the invention is configured to generate an electric current whose intensity will be proportional to the quantity of photons received by the receiver.
  • the electronic handle 1 comprises a first shutter element 240 which is capable of, or arranged so as to, modify the quantity of photons received by the first receiver 232.
  • this modification of the quantity of photons received is a function of the position of the first shutter element 240 relative to the first photoelectric cell 230.
  • a sealing element within the meaning of the invention may be made of metal, a metal alloy, a polymer or a composite assembly.
  • the sealing element is made of polymer, more preferably of thermoplastic polymer.
  • the first shutter element 240 may comprise a protrusion 241 arranged so as to be positioned between the diode 231 and the receiver 232 of the photoelectric cell 230.
  • the protrusion 241 may be fixed in a removable or non-removable manner to the first shutter element 240. Furthermore, in the absence of a protrusion 241, it is the shutter element which is housed between the diode 231 and the receiver 232.
  • first photoelectric cell 230 and the first shutter element 240 can be movable at least in part relative to each other. Indeed, it is in particular the movement of one relative to the other, preferably of at least a part relative to each other, which will allow a measurement of a component of a force applied to the electronic handle 200 according to the present invention.
  • the first shutter element 240 and the first photoelectric cell 230 are fixed directly or indirectly to parts of the central part and these parts can be movable relative to each other.
  • the figure 3 for example has means 242 for fixing the first closure element 240 to the outer casing 220.
  • the fixing is preferably a removable fixing.
  • the positioning of the first photoelectric cell 230 and the first shutter element 240 or the fixing of the shutter element 240 to the outer casing 220 will be carried out in such a way that a force F1 applied to the electronic handle 200, if it is sufficient to at least partially move the outer casing 220 then it will cause a modification of the quantity of photons received by the first receiver 232.
  • the position of the first shutter element 240 making it possible to influence the quantity of photons received by the first receiver 232 then, the modification of the quantity of photons received by the first receiver 232 will be correlated, preferably proportional, to a first component of the force having been applied to the electronic handle 200.
  • the fixing will be carried out in such a way that a force F2 applied to the electronic handle 200, if it is sufficient to at least partially move the outer casing 220, causes a modification of the quantity of photons received by the first receiver 232.
  • the position of the first shutter element 240 making it possible to influence the quantity of photons received by the first receiver 232 then, the modification of the quantity of photons received by the first receiver 232 will be correlated, preferably proportional, to a second component of the force having been applied to the electronic handle 200.
  • the handle may comprise an element 270 capable of elastic deformation, for example made of polymer, so as to allow a translation of the outer casing 220 relative to the central part 210.
  • the electronic handle according to the present invention may comprise a sensor of a vertical or horizontal force component passing or not by a measurement of a displacement of the outer casing relative to the central part 210, the displacement being caused by a force comprising a vertical component and/or a horizontal component.
  • the displacement may concern only a part of the outer casing and may be understood as a deformation of the outer casing.
  • the electronic handle 200 comprises a fixed horizontal axis, for example made of steel, capable of being connected to a walking assistance device (e.g., a walker) and which serves as a reference. It also comprises an outer casing 220 which can take the form of an outer tube which can move, under the effect of the horizontal component of the force, by a tenth of a millimeter in translation relative to the central axis and which, under the effect of the vertical component of the force, deforms in the sagittal plane like a fixed beam.
  • the measurement of this force can be carried out by a processor, for example, placed in the electronic handle 200 or in the walking assistance device.
  • a photoelectric cell as used in the context of the present invention is preferably configured so as to be able to generate an electrical signal whose intensity is correlated, preferably proportional, to the position of a shutter element.
  • the modification of the quantity of photons received by the receiver will be proportional to a component of the force having been applied to the electronic handle 200.
  • the relationship between distance and intensity is preferably linear over at least 1 mm.
  • an electronic handle 200 may also comprise at least one second photoelectric cell 250.
  • This second photoelectric cell 250 may share the same characteristics as the first photoelectric cell 230 and in particular its preferred or advantageous characteristics.
  • the second photoelectric cell 250 comprises a second diode 251 capable of emitting a light beam. It also comprises a second receiver 252 arranged to receive said light beam.
  • the second photoelectric cell 250 is arranged so that a force applied to the electronic handle 200 is capable of causing a change in the quantity of photons received by the second receiver 252.
  • the force applied to the electronic handle 200 will be capable of causing a modification of the quantity of photons received by the second receiver 250 if it is capable of at least partially moving the outer casing 220.
  • the electronic handle 200 may also comprise a central part 210 arranged so that a portion of the central part 210 moves under the action of a force F1 applied to said electronic handle 200, causing a modification of the quantity of photons received by the first receiver 232 and that a portion of the central part 210 moves under the action of a force F2 applied to the electronic handle 200, causing a modification of the quantity of photons received by the second receiver 252.
  • the modification of the quantity of photons received is proportional to a second component of the force having been applied to the electronic handle 200.
  • a 'zero' is obtained when no force is applied to the system and the measured force can correspond to a percentage of displacement of the shutter element, for example, compared to a maximum displacement.
  • the photoelectric cells 230, 250 can be attached directly to the central part 210.
  • the photoelectric cells 230, 250 can be indirectly attached to the central part 210.
  • an intermediate element 211 can be used.
  • the intermediate element 211 is attached to the central part 210 while the photoelectric cells 230, 250 are attached to the intermediate element 211. This can make it possible to manufacture a handle according to the invention more quickly and facilitates possible maintenance thereof.
  • an electronic handle 200 may also comprise an electronic card 280.
  • Such an electronic card 280 may be configured to measure the output voltage of the photoelectric cell and then transform it into digital data.
  • the electronic card 280 is configured to sample the current measurement on 10 bits, which corresponds to 1024 values. Such sampling allows a measurement resolution of the order of a thousandth of a millimeter.
  • the electronic card 280 is configured to measure an output voltage or current and sample it on at least 4 bits, preferably at least 10 bits.
  • the electronic card 280 may be configured to transform the information generated by a photoelectric cell into information on the intensity of the force applied to the electronic handle.
  • an electronic handle 200 may also comprise a second closing element 260.
  • a first sensor is used to measure the deformation of the electronic handle 200 due to a vertical component F1 and a second sensor is used to measure the horizontal displacement of the handle due to a horizontal component F2.
  • the presence of the two sensors allows automatic calibration (i.e. without manipulation of the sensor).
  • This second shutter element 260 may share the same characteristics as the first shutter element 240 and in particular its preferred or advantageous characteristics.
  • the second shutter element 260 may comprise a protrusion 261 arranged to cut the light beam generated by the second diode 251.
  • the second shutter element 260 is capable of modifying the quantity of photons received by the second receiver 252 (not shown in the figure 7 ). This modification is in particular a function of its position relative to the second photoelectric cell 250.
  • the second closure element 260 may comprise a membrane 262, said membrane 262 being arranged to transmit a displacement of the outer casing 220, for example subjected to a horizontal force component, to a protuberance 261.
  • the connection with the outer casing 220 may be a strip which deforms according to the force exerted horizontally by the user. On this strip is rigidly fixed a protuberance such as a flag which is used for measurement. The deformed part remaining in its elastic zone, the deformation is proportional to the force.
  • the second closure element 260 and the second photoelectric cell 250 are fixed directly or indirectly on parts of the central part and these parts may be movable relative to each other.
  • the central part is arranged so that the second shutter element 260 and the second photoelectric cell 250 are fixed directly or indirectly to parts of the central part which can move independently and parts of the central part on which the first shutter element 240 and the second photoelectric cell 250 are fixed directly or indirectly.
  • the second component of the force will be perpendicular to the first component of the force.
  • the electronic handle 200 may include a sensor for the deformation of the outer casing 220, and more broadly of the electronic handle 200, due to a horizontal component.
  • the second photoelectric cell 250 is preferably positioned substantially perpendicularly, preferably perpendicular to the first photoelectric cell 230. More particularly, the axis of a light beam formed by the first photoelectric cell 230 is perpendicular to the light axis formed by the second photoelectric cell 250.
  • the electronic handle 200 comprises a second photoelectric cell 250 and a second shutter element 260
  • one is fixed to the outer casing 220 and the other, not being fixed to the outer casing 220, is fixed to the central part 210.
  • the electronic handle 200 comprises a second photoelectric cell 250 and a second shutter element 260
  • the central part 210 is fixed to a part coupled to the electronic handle.
  • This part may for example correspond to a junction element between the electronic handle and a chassis element of the robotic walker 1.
  • the shutter elements and photocells can all be attached to the central part. This attachment can be direct or indirect.
  • At least one closure element 240, 260 is attached directly or indirectly to the outer casing 220. This attachment may be a removable or non-removable attachment. Furthermore, in one embodiment, if a closure element is attached to the outer casing 220 then it will not be attached to the central part 210.
  • At least one photoelectric cell 230,250 is attached directly or indirectly to the outer casing 220. This attachment may be a removable or non-removable attachment. Furthermore, if a photoelectric cell is attached to the outer casing then it will not be attached to the central part 210.
  • the photoelectric cell(s) 230, 250 are fixed to the ends of the outer casing 220. Preferably, they are fixed to the opposite ends of the outer casing 220.
  • the photoelectric cell 230 (not shown on the figure 7 ) arranged for a measurement of a vertical force component F1 is preferably positioned in a proximal quartile P of the electronic handle 200 while the photoelectric cell 250 arranged for a measurement of a horizontal force component F2 is preferably positioned in a distal quartile D of the electronic handle 200. This allows an improvement in the precision of the measurements and the sensitivity.
  • linear ball bearings are used and a linear ball guide type part makes it possible to make the connection between the central axis and the outer tube.
  • the outer casing may further be covered with an ergonomic shape 221 to facilitate gripping of the electronic handle 200.
  • the ergonomic shape 221 may be made of polymers or any other material.
  • the force applied by a hand on the handle can be modeled by a force, in the sagittal plane, having a vertical component, F1, and a horizontal component, F2, in the direction of the user's walking.
  • a force in the sagittal plane, having a vertical component, F1, and a horizontal component, F2, in the direction of the user's walking.
  • a robotic walker 1 according to the invention is configured so that it can be intuitively controlled by a user.
  • a robotic walker 1 according to the invention is configured so that at least one movement motor 20 can be controlled by a user from a manipulation of the electronic handles.
  • an electronic handle 200 may also be arranged so as to allow the measurement of at least two components of a force applied to it.
  • each of the electronic handles 200 can advantageously comprise a central part 210 comprising a first photoelectric cell 230, a first shutter element 240, a second photoelectric cell 250 and a second shutter element 260.
  • the shutter elements 240, 260 are arranged so as to be able, depending on their position relative to their respective photoelectric cell 230, 250, to modify the quantity of photons received by the receiver 232, 252.
  • the first photoelectric cell 230 and the first shutter element 240 are arranged so that a force applied to the electronic handle 200 comprising a first component and capable of at least partially moving the central part 210, is capable of causing a modification of the quantity of photons received by the first receiver, the modification being proportional to a first component of the force having been applied to the electronic handle 200.
  • the second photoelectric cell 250 comprises a second diode 251 capable of emitting a light beam and a second receiver 252 arranged to receive said light beam.
  • the second photoelectric cell 250 is configured to generate a current of intensity proportional to a quantity of photons received by the second receiver 252.
  • the second shutter element 260 is capable, depending on its position relative to the second photoelectric cell 250, of modifying the quantity of photons received by the second receiver 252.
  • the second photoelectric cell 250 and the second shutter element 260 are arranged so that a force applied to the electronic handle 200 comprising a second component and capable of moving at least partly the central part 210, is capable of causing a modification of the quantity of photons received by the second receiver 252, said modification being proportional to a second component of the force having been applied to the electronic handle 200.
  • the two electronic handles 200 can thus be configured to control at least part of a motor equipping a robotic walker 1 as a function of the values of the two calculated force components.
  • the motor control can generate a movement of a motorized device such as a robotic walker 1.
  • a control can be subject to the determination of the values of the two components of a force applied and calculated respectively for the two handles.
  • the latter (and in particular the position of the photoelectric cells and the shutter elements) can be arranged so that the first component of the applied force F2 to the electronic handle 200 is not capable of causing a modification of the quantity of photons received at the level of the second photovoltaic cell 250 but only at the level of the first photovoltaic cell 230.
  • each of the electronic handles 200 can also be configured so that the force applied to the electronic handle 200, comprising a second component perpendicular to the first component, is not capable of causing a modification of the quantity of photons received at the level of the first photovoltaic cell 230 but only at the level of the second photovoltaic cell 250.
  • the central part 210 may comprise an attachment region 210-1 to a motorized device such as a robotic walker 1 according to the present invention as well as a support region 210-2.
  • the attachment region 210-1 may consist of a longitudinal extension of the support region 210-2 and may comprise a plurality of housings, such as for example a plurality of screw threads, adapted to receive fixing elements, such as non-limiting examples a plurality of screws, making it possible to connect the electronic handle 200 to the robotic walker 1.
  • the support region 210-2 is adapted to allow a user to lean on it when the user interacts with the robotic walker 1.
  • it is the central part 210 which directly undergoes deformation when a force exerted by the user is applied.
  • the support region 210-2 of the central part 210 may advantageously comprise at least one embedded beam and a deformation bridge.
  • the embedded beam advantageously comprises a embedded end 211-1, 211-3 and a free end 211-2, 211-4.
  • the embedded end 211-1, 211-3 is connected to the central part while the free end 211-2, 211-4 is arranged to be movable along a longitudinal axis of the central part 210 allowing movement of said free end when a force is applied to the electronic handle 200.
  • the embedded beam is arranged so that the free end 211-2, 211-4 is able to move when a force is applied according to a first component but is not able to move when a force is applied according to a second component perpendicular to the first component.
  • the free end 211-2, 211-4 can move (under the effect of the deformation of the beam) along a specific axis, such as the axis of one of the components of the applied force. This thus makes it possible to generate a displacement of the free end 211-2, 211-4 only if the applied force has a given non-zero component.
  • the free end 211-2, 211-4 can have a degree of freedom allowing a displacement of said free end along the axis of the second component of the applied force, said second component of the applied force possibly corresponding to a horizontal component F2.
  • a deformation bridge 212 of the central part 210 may comprise a through opening 212-1 opening onto a recess 213.
  • the through opening 212-1 is arranged to be able to undergo elastic deformation when a force is applied to the electronic handle 200. More particularly, the volume of the through opening 212-1 may increase or decrease depending on the application of the force to the electronic handle 200.
  • the through opening 212-1 may be arranged so that its volume varies only when a force comprising a particular component is applied. This makes it possible to generate an increase or a decrease in the volume of the through opening 212-1, by a displacement of the central part 210 and more particularly of the support region 210-2, only if the applied force has a given non-zero component (e.g. vertical component).
  • a non-zero component e.g. vertical component
  • the increase or decrease in the volume of the through opening 212-1 can be generated along a specific axis of an applied force, such as the axis of one of the components of the applied force.
  • the through opening 212-1 can be arranged so as to allow a displacement of the support region 210-2, and therefore an increase or decrease in the volume of the through opening 212-1 along the axis of the first component of the applied force, said first component of the applied force possibly corresponding to a vertical component F1.
  • the second photoelectric cell 250 can be fixed to the central part 210, within a suitable cavity.
  • the second shutter element 260 will in this case be fixed directly to a free end 211-2, 211-4 of a recessed beam.
  • the application of a force on the support region 210-2 if it is sufficient, will induce an elastic deformation of the central part 210.
  • Such a deformation can be measured if the second component of the applied force is non-zero, leading to a modification of the quantity of photons received by the second receiver 252.
  • the elastic deformation will lead to a displacement of the second shutter element 260 fixed to the free end 211-2 along the axis of the second component of the applied force, thus blocking all or part of the light beam received by the receiver 252 and generated by the diode 251.
  • the first photoelectric cell 230 and the first shutter element 240 can respectively be positioned on either side of the through opening 212-1 of the deformation bridge 212. Indeed, the application of a force to the support region 210-2, if it is sufficient, will induce an elastic deformation of the central part 210. Such a deformation can be measured if the first component of the applied force is non-zero, leading to a modification of the quantity of photons received by the first receiver 232.
  • the elastic deformation will lead to a displacement of the first shutter element 240 fixed on the central part 210, more particularly in a suitable housing 214, along the axis of the first component of the applied force, thus blocking all or part of the light beam received by the receiver 232 and generated by the diode 231.
  • the central part 210 may comprise at least two central openings 216-1, 216-2 traversed by a part 215 of the central part making it possible to ensure sufficient rigidity to avoid any significant deformation or breakage of the central part 210 during its handling by the user, said central openings being positioned in the center of the central part, more particularly between the ends of the central part 210.
  • the central part 210 may advantageously comprise a recess (not shown in the figures) running longitudinally through the central part 210.
  • a recess allows in particular the passage of electrical power supply cables from the walker to the electronic handle 200 and more particularly said recess allows the photoelectric cells 230, 250 to be connected so that they are powered.
  • each of the electronic handles 200 may comprise an outer casing 220, said outer casing 220 being coupled and/or fixed to the central part 210.
  • the outer casing 220 is not fixed to the central part 210 but is only coupled for example by one or more force transmission elements.
  • one or more force transmission elements of the outer casing 20 are arranged so as to pass through a housing made in the free end 211-2, 211-4 of the embedded beam.
  • a force transmission element may for example correspond to a screw, a tube, a cylinder, such as a pin connecting the two parts of the outer casing 220 and passing through the central part 210 in a first housing made in the free end 211-2, 211-4 of the embedded beam and/or in a second housing made in the central part 210.
  • the force transmission element is not in direct or indirect contact with the central part 210.
  • the first housing made in the free end 211-2, 211-4 of the beam embedded and the second housing made in the central part 210 comprises a force transmission element, such as a pin, having a fit with a clearance.
  • the outer casing 220 preferably transmits the external forces to the central part 210 by the pin passing through the central part in its second housing and by the pin passing through the central part in its first housing made in the free end 211-2, 211-4.
  • the pins may correspond to metal cylinders passing through the central part 210 at a first housing provided in the free end 211-2, 211-4 and at a second housing provided in the central part 210 which is housed in the outer casing 220.
  • These pins are advantageously mounted with play so as to rotate freely, they therefore only transmit forces from the outer part to the central part 210.
  • the first housing is arranged to accommodate the force transmission element.
  • the force transmission element advantageously taking the form of a pin, makes it possible to connect the outer casing 220 of the electronic handle 200 to the central part 210.
  • the second housing provided in the central part 210 takes the form of an oblong hole and is arranged to accommodate a ball bearing adapted to enclose said force transmission element.
  • the force transmission element passing through the second housing of the central part 210 advantageously taking the form of a pin, has a degree of freedom in translation and in rotation relative to the central part 210 of the electronic handle 200.
  • Such force transmission elements make it possible to avoid torsional forces which can interfere with measurements when a user applies force.
  • Such an arrangement makes it possible to improve the accuracy of the measurement and in particular its linearity.
  • An electronic handle 200 may also include a fastening element such as a screw passing through the central part 210 in the central openings 216-1, 216-2 and/or within a cavity comprising the second photoelectric cell 250.
  • a fastening element such as a screw passing through the central part 210 in the central openings 216-1, 216-2 and/or within a cavity comprising the second photoelectric cell 250.
  • the outer casing 220 can take the form of two half-shells arranged to accommodate the central part 210.
  • the fixing element is arranged to establish a reversible mechanical connection between the two half-shells forming the outer casing 220.
  • Such a fixing element makes it possible to avoid torsional forces which can interfere with the measurements when a force is applied by a user, since the fixing element is not in contact with the central part 210.
  • At least one of the electronic handles 200 comprises a sensor coupled, preferably operatively, to a control module 40 and the control module 40 is configured so as to be able to control the movement motor 20.
  • the control module 40 will be able to control the movement motor 20 according to values transmitted by the sensor of the electronic handle 200.
  • the electronic handle 200 may comprise several sensors coupled, preferably functionally, to the control module 40.
  • the coupling allows the sensor to transmit data to the control module.
  • the functional coupling of one or more sensors of one of the electronic handles 200 to the control module may correspond to a transmission of information, such as current values (intensity or voltage) from the sensors to the control module, directly or indirectly.
  • this functional coupling may include a fusion of the information from the sensors so that the control module can give an instruction to one or more motors based on values from several sensors.
  • Such sensor fusion makes it possible, for example, to detect the user's intention to stand up in order to synchronize the movement of the walker with the movement of the human.
  • the electronic handle 200 Since the electronic handle 200 is equipped with sensors and electronics, it is necessary to bring cables from the location of the electronics to the chassis.
  • the cables are, for example, integrated directly into the chassis or fixed to it.
  • the senor of the electronic handle 200 is arranged so as to be able to measure at least one component of a force applied to the electronic handle 200.
  • the sensor of the electronic handle 200 may be any device arranged and configured to measure the value of a force or effort.
  • a sensor of the electronic handle 200 may be selected from: a force sensor, a pressure sensor, a barrier photoelectric cell, a displacement sensor.
  • the sensor of the electronic handle 200 may comprise a strain gauge, a resistive force sensor or a photoelectric cell.
  • the electronic handle 200 according to the invention comprises at least one photoelectric cell 230.
  • control module 40 may comprise a communication module 43 ensuring communication between the different components of the control module 40, in particular according to a suitable wired or wireless communication bus.
  • the communication module 43 is configured to ensure the communication of the data measured by the sensors of a robotic walker 1 according to the invention to a data memory configured to record such data.
  • the communication module also allows communication between the processor and the data memory in order in particular to calculate a value based on the stored data, said value can then be recorded directly in a suitable field in the data memory.
  • the communication module also allows the processor to control a movement motor of a robotic walker 1, in particular a command of the motor can be associated with a value calculated from the data measured by the sensors.
  • control module 40 may comprise a Human Machine Interface (HMI) 44.
  • HMI Human Machine Interface
  • the human-machine interface can correspond to one or more LEDs, indicator light, sound signal, tactile signal (vibrations), a screen, a printer, a communication port coupled to a computer device or any other interface allowing communication with a human, in a perceptible manner via one of his senses or a computer client via a communication link.
  • Such an HMI can also be used to configure the control module.
  • the control module can interact via an HMI with other electronic devices or connected objects 5 so as to collect configuration data.
  • Such parameter data may, for example, correspond to predetermined threshold values or predetermined durations.
  • a robotic walker 1 is equipped with a suitable electrical power source (not shown in the figures) enabling the various elements of said robotic walker 1 to operate.
  • a power source generally consists of a battery or a plurality of batteries arranged to deliver sufficient electrical energy to enable the operation of the movement motor(s) or to ensure the operation of the various components of the control module.
  • a robotic walker 1 according to the invention cannot be limited to a single control module 40; it is provided, in a particular embodiment, that the robotic walker 1 comprises a control module dedicated to each handle. Each of the control modules can thus be arranged inside or outside the handle with which it is associated. In addition, the walker can comprise an electronic power card per motor which makes it possible to control the energy sent to said motor.
  • This walking assistance complements the fall prevention capabilities of the walker according to the invention to reduce the risk of falls for users of a walker according to the present invention.
  • the robotic walker may optionally include one or more of the following features, alone or in combination:
  • the invention relates to a method 100 for preventing a fall of a user of a robotic walker 1, preferably of a robotic walker 1 according to the invention.
  • a method 100 for preventing a fall of a user of a robotic walker 1 comprises the steps 110 of determining at a given instant, an indicator of an involuntary movement of a user of the robotic walker 1, a step 120 of identifying a previous position at the given instant of at least one of the wheels 11a, 11b, 12, a step 130 of transmitting an immobilization instruction to the movement motor 20 of the robotic walker 1 for a predetermined stopping time, and a step 140 of transmitting a movement instruction to the movement motor 20 of the robotic walker 1 so that it returns to the previous position at the identified given instant.
  • a method 100 for preventing a fall of a user of a robotic walker 1 comprises a step 110 of determining, at a given instant, an indicator of an involuntary movement of a user of the robotic walker 1 which may lead to a fall of said user.
  • the indicator of an involuntary movement of a user may be determined from a multitude of sensors, located on the chassis 10 of the robotic walker 1, or in an electronic handle 200 or even directly on the user of said robotic walker 1.
  • This identification step 110 may correspond to the comparison of a value measured by one of the sensors with a predetermined threshold value or to the comparison of a variation calculated over a predetermined time interval with a predetermined threshold value of variation.
  • Such a variation may differ depending on the type of sensors. It may in particular be a variation of force for a pressure sensor, or a variation in distance for a distance sensor, between the user's trunk and the chassis 10, of the robotic walker 1, or a variation in speed, for a sensor configured to measure the movement of a wheel of a robotic walker 1.
  • a method 100 for preventing a fall of a user of a robotic walker 1 further comprises a step 120 of identifying a previous position at the given instant of at least one of the wheels 11a, 11b, 12, preferably of at least two wheels.
  • the identification step 120 can advantageously make it possible to determine an angular variation and a direction taken by at least one of the wheels 11a, 11b, 12, preferably at least two wheels.
  • the positions of at least one of said wheels are stored in the data memory 42 of the control module 40 as a function of time, which makes it possible to easily identify the position of at least one of the wheels, preferably at least two wheels, before the identification of the involuntary movement.
  • a method 100 for preventing a fall of a user of a robotic walker 1 further comprises a step 130 of transmitting to the movement motor 20 an instruction to immobilize the robotic walker 1, for example for a predetermined stopping time previously recorded in the data memory 42 of the control module 40. This makes it possible to completely immobilize the robotic walker 1 in order to prevent the user from falling.
  • a method 100 for preventing a fall of a user of a robotic walker 1 further comprises a step 140 of transmitting to the movement motor 20 an instruction to move the robotic walker 1 so that it returns to the previous position at the identified given time, of at least one of the wheels 11a, 11b, 12, preferably at least two wheels.
  • Such a step advantageously makes it possible to help the user of the robotic walker 1 to reestablish his position relative to said robotic walker 1.
  • the robotic walker 1 may comprise various sensors and an involuntary movement may also be associated with a loss of balance, involving for example the application of a pronounced force on a handle electronic 200, or a moving away or a moving closer of the user's torso relative to the chassis 10 of the robotic walker 1, or a sudden acceleration of the rotation speed of one of the wheels of the robotic walker 1, causing in one case or the other a movement or not of the robotic walker 1.
  • the transmission step 140 is particularly suitable for facilitating the restoration of the user's balance.
  • the invention relates to a method 300 for controlling a robotic walker 1, preferably a robotic walker 1 according to the invention.
  • a control method 300 according to one embodiment of the invention is illustrated in figure 11 .
  • a method 300 for controlling a robotic walker 1 comprises the steps of measuring 320 at least one force value applied to an electronic handle 200, comparing 330 the at least one force value applied to a predetermined threshold force value, and generating 360 a control instruction to at least one of the movement motors 20 of the robotic walker 1.
  • a method 300 for controlling a robotic walker 1 may comprise the steps 310 of customizing the robotic walker 1, calculating 340 a value of variation over time of a force applied to an electronic handle 200, comparing 350 the value of variation over time of a force applied to a predetermined threshold value.
  • these threshold values may have been pre-recorded in a data memory 42 during the design of the robotic walker 1.
  • the storage of such data makes it possible, on the one hand, to adapt the walker in its operation to the morphology of a given user. Indeed, depending on the user's level of autonomy, or their propensity to lose balance, and depending on the sensors positioned on said robotic walker 1, it may be advantageous to adapt the different thresholds in order to prevent any risk of falling.
  • the steps of the control method 300 are described in connection with a force sensor applied to an electronic handle 200.
  • the invention cannot be limited to this embodiment and may include, in combination with or instead of such a force sensor applied to an electronic handle, a distance sensor or a sensor configured to measure a variation in speed of a wheel of the robotic walker 1.
  • a method 300 for controlling a robotic walker 1 comprises a step 320 of measuring at least one force value applied to an electronic handle 200.
  • This measuring step 320 may correspond to the generation of a value of a component of a force applied to the electronic handle 200 by a user.
  • the applied force whose value is measured corresponds to a vertical component of the applied force.
  • the detection of a user pressing on said handle is done at least in part by measuring the vertical pressing force on the electronic handle 200.
  • this step may comprise the measurement 320 of at least two components of the force applied to the electronic handle 200.
  • this measurement 320 may preferably be carried out for both electronic handles 200.
  • This step can be performed by one or more sensors of an electronic handle 200.
  • a method 300 for controlling a robotic walker 1 comprises a step 330 of comparing the at least one applied force value to a predetermined threshold value of applied force and/or measuring the distance between the user and the robotic walker 1.
  • a comparison makes it possible to generate a posture indicator of the user.
  • the comparison step may lead to generating a binary value (e.g. yes/no).
  • a method according to the invention will be able to advantageously detect a posture of a user and in particular his capacity or his need to set the robotic walker 1 in motion, by detecting an exceeding of a threshold value by a measured value of applied force.
  • This comparison step may also include the generation of a posture indicator in the form of an alphanumeric value or a numerical value.
  • a numerical value may, for example, correspond to a difference between the measured value and the predetermined threshold value.
  • a posture indicator value may advantageously be used in combination with other values when generating a control instruction.
  • This step can be carried out by a control module 40 and in particular by a processor 41 configured to carry out such a comparison and generate the user's posture indicator.
  • a method 300 for controlling a robotic walker 1 can advantageously comprise a step 340 of calculating a value of variation over time of a force applied to an electronic handle 200.
  • This step can be carried out by a control module 40 of a robotic walker 1 and more particularly by a processor 41 of said control module 40.
  • such a time variation value may correspond to a variation in force applied during a predetermined time interval.
  • the time interval is preferably less than 1 second, more preferably less than 0.5 seconds, even more preferably less than 0.2 seconds.
  • the method according to the invention makes it possible to monitor in real time the interactions of a user with a robotic walker 1 to determine the intention thereof.
  • This value can be calculated for an electronic handle 200 and preferably for the two electronic handles 200.
  • the applied force whose temporal variation is calculated corresponds to a vertical component and a horizontal component of the applied force.
  • This calculated value can be used in a step 350 of comparing the time variation value of an applied force to a predetermined threshold value of applied force variation.
  • Such a comparison makes it possible to generate an indicator of the user's intention.
  • the comparison step may lead to the generation of a binary value (e.g. yes/no).
  • Such an intention index may in particular correspond to an indicator of the intention to move the robotic walker 1 and therefore the user.
  • This comparison step may also include the generation of an intent indicator in the form of an alphanumeric value or a numeric value.
  • a numeric value may, for example, correspond to a difference between the calculated value and the predetermined threshold value.
  • An intent indicator value can be advantageously used in combination with other values when generating a control instruction.
  • the method according to the invention will advantageously be able to best characterize a user's intention to move.
  • a detection threshold based on an applied force value preferably a vertical and horizontal component value
  • a detection threshold based on an applied force variation value allows for better control results and an increase in the specificity of the control of the movement of the robotic walker 1.
  • a method 300 for controlling a robotic walker 1 may also comprise a step of determining a distance value between the trunk of a user of the robotic walker 1 and a distance sensor.
  • a distance sensor may determine the distance between the user and said distance sensor. This distance value or a position index of the user derived from such a distance value may advantageously be used in combination with other values when generating a control instruction.
  • This step can be carried out by a control module 40 and more particularly a processor 41 configured to determine the distance separating a user from a distance sensor positioned on the robotic walker 1, from the data provided by said distance sensor.
  • a method 300 for controlling a robotic walker 1 may also comprise a step 360 of generating a control instruction to at least one of the movement motors 20.
  • this step of generating a control instruction may be carried out on the basis of the measured value of force applied to an electronic handle or on a posture index value.
  • the control instruction may be a function of comparing at least one applied force value to a predetermined threshold value of applied force.
  • the generation 360 of a control instruction can also take into account other parameters.
  • it takes into account the measured value of force applied to an electronic handle 200 or the posture index value in combination with the temporal variation value of a force applied to an electronic handle or the intention index value.
  • 360 generation of a control instruction may also take into account the position index value or the measured distance value of the user relative to the distance sensor.
  • This step can be carried out by a control module 40 of a robotic walker 1 and more particularly by a processor 41 of said control module.

Landscapes

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Description

  • L'invention s'intéresse au domaine des dispositifs d'aide à la marche, et plus particulièrement des déambulateurs robotisés. L'invention concerne un déambulateur robotisé agencé et configuré pour prévenir la chute d'un utilisateur ainsi qu'un procédé de prévention d'une chute d'un utilisateur utilisant ledit déambulateur robotisé.
    • [Art antérieur]
  • De nombreux êtres humains souffrent de troubles de la marche et de l'équilibre. Ces troubles ont des origines variées et peuvent affecter les personnes de tout âge, mais sont fréquents dans le cadre du vieillissement physiologique. Or, la population mondiale vieillissante augmente rapidement et le pourcentage de personnes âgées devrait passer de 10% en 2000 à 24% d'ici 2030 (Shishehgar et al. A systematic review of research into how robotic technology can help older people. Smart Health. Volumes 7-8, June 2018, Pages 1-18). Les besoins de prise en charge des personnes âgées vont donc augmenter alors que ceux-ci sont déjà élevés, en particulier dans des pays tels que le Japon, les États-Unis, le Canada, l'Australie et en Europe.
  • La prise en charge de la personne avec troubles de la marche et de l'équilibre se fait sur trois volets : la rééducation, l'aménagement du lieu de vie et l'utilisation d'aides techniques. Les aides techniques à la marche sont par exemple : les canes, les cadres de marche, et les déambulateurs. Les aides techniques pour la marche permettent à une personne atteinte de troubles de la marche et/ou de l'équilibre de retrouver une certaine autonomie.
  • Il a été proposé des déambulateurs capables de façon passive de bloquer le mouvement d'une roue lorsque la position de l'utilisateur est trop avancée par rapport à dispositif d'aide à la marche ( CN107693316 ). En particulier, lorsque l'opérateur s'appuie sur une partie du déambulateur, son poids surmonte la force d'un ressort qui vient à son tour bloquer la roue ou permettre à un élément de freinage d'entrer progressivement en contact avec le sol et de freiner. Néanmoins, ces tentatives visant à améliorer la stabilité des déambulateurs restent peu efficaces. En effet, de tels arrangements ne répondent pas aux besoins des utilisateurs qui font faces à des situations possiblement très diverses de sorte que le système peut se déclencher au mauvais moment ou pire ne pas se déclencher. En outre, ces déambulateurs peuvent être difficiles à utiliser, car ils nécessitent généralement qu'une partie du châssis soit soulevée pour débloquer les roues.
  • Il a également été proposé des déambulateurs motorisés capables de déterminer la vitesse ou l'accélération du déambulateur robotisé puis d'initier un freinage lorsqu'une valeur limite était dépassée ( WO2009026119 ). De même, il a été proposé des déambulateurs robotisés capables de mesurer la pression exercer sur des appuis antébrachiaux et de déclencher un freinage du dispositif d'aide à la marche lorsque des valeurs de pressions sont déterminées comme étant trop fortes ou trop faibles ( CN107109187 ). Il a enfin été proposé EP 3 000 456 A1 , qui divulgue les caractéristiques du préambule de la revendication 1, un dispositif électrique d'assistance à la marche limitant les risques de chute des personnes âgées, des personnes handicapées, des patients et d'autres personnes présentant un handicap de marche.
  • Ces dispositifs permettent de prévenir certaines chutes en bloquant le déambulateur robotisé suite à l'identification d'un risque de chute basé sur différents capteurs. Néanmoins, l'arrêt du déambulateur n'est pas un moyen optimal pour prévenir les chutes dans le cadre d'un utilisateur souffrant de troubles de la marche et de l'équilibre. En effet, il est nécessaire de disposer d'un système qui, outre le fait de réduire le risque immédiat de chute, sera capable de rééquilibrer l'utilisateur et renforcer son autonomie de façon à ce que l'utilisateur venant d'éviter une chute puisse reprendre son déplacement avec un risque réduit de chuter.
    • [Problème technique]
  • L'invention a donc pour but de remédier aux inconvénients de l'art antérieur. En particulier, l'invention a pour but de proposer un déambulateur robotisé agencé de façon à prévenir la chute d'un utilisateur et plus généralement réduire son risque de chute et cela de préférence tout en lui fournissant des moyens de contrôles configurés pour commander le déplacement du déambulateur de façon intuitive.
  • L'invention a en outre pour but de proposer un procédé de prévention d'une chute d'un utilisateur d'un déambulateur robotisé.
    • [Brève description de l'invention]
  • L'invention est décrite dans les revendications annexées. A cet effet, l'invention porte sur un déambulateur robotisé comportant un châssis présentant une partie avant et une partie arrière, une paire de roues étant agencée pour supporter la partie arrière du châssis, et au moins une roue étant agencée pour supporter la partie avant du châssis,
    • au moins une des roues étant couplée à un moteur de déplacement, ledit déambulateur robotisé comportant un module de commande configuré de façon à pouvoir commander le ou les moteur(s) de déplacement,
    • ledit déambulateur robotisé étant caractérisé en ce que le module de commande est configuré pour :
      • Déterminer, à un instant donné, un indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur robotisé pouvant conduire à une chute dudit utilisateur de préférence, l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur robotisé étant déterminé à partir de valeurs générées par un ou plusieurs capteurs sélectionnés parmi : un capteur intégré à une poignée électronique, un capteur configuré pour mesurer le déplacement d'une roue, un capteur de distance configuré pour mesurer la distance entre l'utilisateur et le déambulateur robotisé ou un capteur positionné sur l'utilisateur du déambulateur robotisé ;
      • Identifier une position précédente à l'instant donné d'au moins une des roues, de préférence d'au moins deux roues ;
      • Transmettre au moteur de déplacement une commande d'arrêt du déambulateur robotisé, de préférence pendant une durée prédéterminée d'arrêt ; et
      • Transmettre au moteur de déplacement une commande de déplacement du déambulateur robotisé de façon à ce qu'il retrouve la position précédente à l'instant donné identifié.
  • Ainsi, un tel déambulateur robotisé permet de prévenir tout risque de chute ou de perte d'équilibre de l'utilisateur. En identifiant un mouvement non volontaire de l'utilisateur, pouvant se manifester notamment par des difficultés de préhension, des difficultés physiques pour se mouvoir ou encore des atteintes physiques affectant la notion d'équilibre chez une personne en rééducation ou encore chez des personnes âgées, le déambulateur robotisé permet avantageusement de contrebalancer et même d'aider l'utilisateur atteint de telles difficultés physiques.
  • En effet, contrairement aux déambulateurs connus, un déambulateur conforme à l'invention permet d'une part de réduire le risque de chute en transmettant une commande d'arrêt au moteur de déplacement, permettant ainsi à l'utilisateur de se servir du déambulateur robotisé pour éviter la chute sans que celui-ci ne se déplace dans une direction inappropriée, et, d'autre part de compenser la perte d'équilibre de l'utilisateur en permettant le retour des roues dudit déambulateur robotisé à leur position précédente ou initiale, c'est-à-dire avant la détection du mouvement non volontaire. Avantageusement, la décision de retour à une position antérieure est réalisée plus rapidement que le reflexe humain c'est-à-dire de préférence en moins de 50 ms.
  • Ainsi, le déambulateur robotisé selon l'invention est agencé et configuré pour compenser un déplacement à risque de chute mais également pour repositionner l'utilisateur dans sa position initiale avant la détection du déséquilibre (i.e. mouvement non volontaire) et ceci sans le déstabiliser.
  • Selon d'autres caractéristiques optionnelles du déambulateur robotisé, il peut inclure facultativement une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, seules ou en combinaison :
    • la commande de déplacement du déambulateur robotisé comporte une durée prédéterminée de retour à la position précédente à l'instant donné identifié (i.e. instant de la mesure du mouvement non volontaire) permettant au module de commande de déterminer une vitesse de déplacement des roues. Cela permet d'appliquer une vitesse plus ou moins rapide au retour en position des roues et donc au rééquilibrage de l'utilisateur. En fonction des utilisateurs, cette vitesse pourra être configurée pour être plus ou moins rapide de façon à présenter un confort maximum pour chacun. Comme cela sera détaillé par la suite, cette durée prédéterminée de retour en position précédente pourra être déterminée par apprentissage supervisé ou non supervisé.
    • la commande d'arrêt du déambulateur robotisé comporte une durée prédéterminée d'immobilisation permettant au module de commande de déterminer une vitesse de déplacement des roues avant leur arrêt. Cela permet d'appliquer une vitesse plus ou moins rapide au blocage des roues. En fonction de la situation de déséquilibre il sera préférable d'appliquer un arrêt brusque ou un arrêt progressif.
    • la position précédente à l'instant donné correspond à la position de la ou des roues au moins dix millisecondes avant l'instant donné. Cela permet le rétablissement de la position des roues du déambulateur robotisé à une position précédente à la position du déambulateur au moment de la détection du déséquilibre et ainsi aider l'utilisateur à reprendre un équilibre.
    • l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur robotisé est déterminé à partir de valeurs générées par un ou plusieurs capteurs sélectionnés parmi : un capteur intégré à une poignée électronique, un capteur configuré pour mesurer le déplacement d'une roue, un capteur de distance configuré pour mesurer la distance entre l'utilisateur et le déambulateur robotisé ou un capteur positionné sur l'utilisateur du déambulateur robotisé. L'utilisation d'un ou de plusieurs capteurs permet de sécuriser l'utilisateur et de détecter une pluralité de chutes imminentes et notamment de démultiplier les cas de chutes pouvant être pris en considération par le déambulateur robotisé.
    • l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur robotisé est déterminé à partir de valeurs générées par un capteur intégré à une poignée électronique et un capteur de distance configuré pour mesurer la distance entre l'utilisateur et le déambulateur robotisé.
    • l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur robotisé est déterminé sur un intervalle temporel prédéterminé. En effet, il est possible de déterminer des risques de chute à partir de valeurs mesurées instantanément mais la mesure d'une évolution sur plusieurs mesures consécutives permet une plus forte sensibilité et une meilleure adaptation aux différents utilisateurs.
    • l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur robotisé est déterminé sur un intervalle temporel compris entre 0,01 ms et 50 ms, de préférence entre 1 ms et 50 ms, de façon plus préférée entre 5 ms et 40 ms et de façon encore plus préférée entre 8 ms et 20 ms. Une telle durée permet avantageusement de détecter rapidement un risque de chute imminente et de permettre l'arrêt et la correction de la trajectoire du déambulateur robotisé afin de compenser et d'éviter la chute de l'utilisateur.
    • l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur robotisé est déterminé à partir d'une comparaison entre une valeur calculée de variation de la vitesse d'au moins une roue et une valeur seuil de variation de la vitesse d'au moins une roue. Cela permet avantageusement de définir une limite de variation de vitesse adaptée à la condition physique et aux besoins de l'utilisateur, au-delà de laquelle une perte de contrôle du déambulateur robotisé par l'utilisateur, notamment liée à une chute imminente, pourra être caractérisée.
    • le déambulateur robotisé comporte au moins une poignée électronique comportant un capteur couplé fonctionnellement à un module de commande, ledit capteur étant configuré pour déterminer une force d'interaction entre une main de l'utilisateur et le déambulateur robotisé et l'indicateur d'un mouvement non volontaire est déterminé à partir de ladite force d'interaction. En particulier, l'indicateur d'un mouvement non volontaire correspond à une valeur calculée à partir de la force d'interaction entre une main de l'utilisateur et le déambulateur robotisé telle qu'une valeur calculée de variation de la force d'interaction entre les mains de l'utilisateur et le déambulateur robotisé. Cela permet avantageusement de définir un intervalle de force appliquée en dehors duquel l'utilisateur est considéré comme se trouvant dans une position de perte d'équilibre, une force appliquée trop élevée, sur l'une ou l'autre des poignées électroniques, peut ainsi permettre de caractériser une perte d'équilibre de l'utilisateur.
    • le déambulateur robotisé comporte au moins un capteur intégré à une poignée électronique configuré pour permettre la détermination d'une valeur de force d'interaction entre une main de l'utilisateur et le déambulateur robotisé, et en ce que le module de commande est en outre configuré pour identifier l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur robotisé pouvant conduire à une chute dudit utilisateur à partir de la valeur déterminée de la force d'interaction, de préférence lorsque la valeur déterminée de force est supérieure à une valeur seuil prédéterminée. Le module de commande peut être aussi configuré pour identifier l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur robotisé pouvant conduire à une chute dudit utilisateur lorsque la valeur déterminée de la force d'interaction n'est pas comprise entre des bornes prédéterminées. La valeur déterminée de la force d'interaction pourra être avantageusement être utilisée en combinaison avec d'autres valeurs mesurées ou calculées. L'utilisation de valeur déterminée de la force d'interaction permet de déterminer plus précisément si une chute est probable. De façon préférée, le module de commande pourra en outre être configuré pour identifier l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur robotisé pouvant conduire à une chute dudit utilisateur à partir de la valeur déterminée de la force d'interaction et d'une autre valeur mesurée comme par exemple une valeur de distance entre l'utilisateur et le déambulateur robotisé. Une telle combinaison est particulièrement avantageuse et par exemple plus efficace qu'une mesure de déplacement d'une roue.
    • Il comporte au moins un capteur de distance configuré pour mesurer une valeur de distance entre l'utilisateur et le déambulateur robotisé et le module de commande est en outre configuré pour identifier l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur robotisé pouvant conduire à une chute dudit utilisateur à partir de la valeur de distance, de préférence lorsque la valeur de distance mesurée n'est pas comprise entre des bornes prédéterminées. Cela permet avantageusement de définir un intervalle de distance, une distance, ou une variation de distance en dehors de laquelle l'utilisateur est considéré comme se trouvant dans une position de perte d'équilibre, une distance trop élevée ne permettra pas à l'utilisateur de prendre appui sur le déambulateur robotisé et pourra être considéré comme une chute en avant ou en arrière.
    • il comporte en outre une mémoire de données, couplée au module de commande, configurée pour mémoriser une valeur prédéterminée de coefficient multiplicateur de force et une valeur prédéterminée de coefficient de réglage de l'assistance à la marche, deux poignées électroniques comportant chacune au moins un capteur couplé fonctionnellement au module de commande, ledit capteur étant configuré pour générer des données de force d'interaction entre une main de l'utilisateur et le déambulateur robotisé, au moins un capteur de déplacement configuré pour mesurer des données de déplacement du déambulateur robotisé d'assistance à la marche, le module de commande étant en outre configuré pour :
      • ∘ Déterminer une valeur de force d'interaction entre une main de l'utilisateur et le déambulateur robotisé pour chacune des poignées électroniques à partir des données générées par chacun des capteurs des poignées électroniques ;
      • ∘ Déterminer une valeur de vitesse de déplacement du déambulateur robotisé à partir de données de déplacement mesurées ;
      • ∘ Calculer, pour chacune des roues motorisées, une valeur d'incrément à partir :
        • -- des valeurs de force d'interaction entre une main de l'utilisateur et le déambulateur robotisé corrigées avec la valeur prédéterminée de coefficient multiplicateur de force, et
        • -- de la valeur de vitesse de déplacement du déambulateur robotisé corrigée par la valeur prédéterminée de coefficient de réglage de l'assistance à la marche.
    • la poignée électronique est agencée de façon à permettre la mesure d'au moins deux composantes d'une force lui étant appliquée, ladite poignée électronique comprenant :
      • une première cellule photoélectrique, ladite première cellule photoélectrique comportant une première diode apte à émettre un faisceau lumineux et un premier récepteur agencé pour recevoir ledit faisceau lumineux, ladite première cellule photoélectrique étant configurée pour générer un courant proportionnel à une quantité de photons reçue par le premier récepteur, et
      • un premier élément d'obturation capable, en fonction de sa position par rapport à la première cellule photoélectrique, de modifier la quantité de photons reçue par le premier récepteur,
      • la première cellule photoélectrique et le premier élément d'obturation étant agencés de façon à ce que la force appliquée à la poignée électronique soit apte à entrainer une modification de la quantité de photons reçue par le premier récepteur, ladite modification étant proportionnelle à une première composante de la force ayant été appliquée à la poignée électronique.
      • une deuxième cellule photoélectrique comportant une deuxième diode apte à émettre un faisceau lumineux et un deuxième récepteur agencé pour recevoir ledit faisceau lumineux, ladite deuxième cellule photoélectrique étant configurée pour générer un courant proportionnel à une quantité de photons reçue par le deuxième récepteur,
      • un deuxième élément d'obturation capable, en fonction de sa position par rapport à la deuxième cellule photoélectrique, de modifier la quantité de photons reçue par le deuxième récepteur,
      • la deuxième cellule photoélectrique et le deuxième élément d'obturation étant agencé de façon à ce que la force appliquée à la poignée électronique, soit apte à entrainer une modification de la quantité de photons reçue par le deuxième récepteur, ladite modification étant proportionnelle à une deuxième composante de la force ayant été appliquée à la poignée électronique, ladite poignée électronique étant configurée pour commander ledit moteur en fonction des valeurs des deux composantes de force calculées.
    • la poignée électronique comporte une pièce centrale et une enveloppe extérieure, la poignée électronique est agencée de façon à ce qu'une force, adaptée à la commande de l'appareil d'assistance à la marche, appliquée à la poignée électronique soit apte à déplacer au moins en partie la pièce centrale ou l'enveloppe extérieure, de façon préférée apte à déplacer au moins en partie la pièce centrale. Un tel arrangement permet de simplement suivre l'application d'une force sur la poignée électronique.
    • la première cellule photoélectrique et/ou le premier élément d'obturation et la deuxième cellule photoélectrique et/ou le deuxième élément d'obturation sont fixés sur la pièce centrale. Un tel arrangement permet de simplement suivre l'application d'une force sur la poignée électronique.
    • la pièce centrale comprend au moins une poutre encastrée comprenant une extrémité encastrée et une extrémité libre, ladite extrémité libre présentant un degré de mobilité autorisant un déplacement de ladite extrémité libre selon la direction de la deuxième composante de la force appliquée. Un tel arrangement permet de simplement suivre l'application d'une force sur la poignée électronique
  • L'invention porte en outre sur un système de contrôle de déplacement d'un déambulateur comprenant :
    • un déambulateur robotisé selon l'invention, ledit déambulateur robotisé comprenant en outre une balise associée au déambulateur,
    • au moins une balise indépendante configurée pour réfléchir ou émettre un signal, le déambulateur robotisé étant configuré pour actionner le freinage lorsque la distance entre la balise associée au déambulateur et la balise indépendante est inférieure à une valeur seuil prédéterminée.
  • Un tel système permet avantageusement d'empecher l'utilisateur du déambulateur de s'approcher d'une zone comportant une balise (i.e une balise indépendante) et permet ainsi de limiter l'accès à cette zone. La balise associée au déambulateur peut par exemple être une balise émettrice et dans ce cas la balise indépendante est une balise réceptrice capable de réfléchir le signal émis par la balise associée au déambulateur, et inversement.
  • L'invention porte en outre sur un procédé de prévention d'une chute d'un utilisateur d'un déambulateur robotisé, ledit procédé de prévention comportant les étapes suivantes mises en œuvre par un module de commande :
    • détermination, à un instant donné, d'un indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur robotisé pouvant conduire à une chute dudit utilisateur ;
    • identification d'une position précédente à l'instant donné d'au moins une des roues, de préférence d'au moins deux roues ;
    • transmission au moteur de déplacement d'une instruction d'immobilisation du déambulateur robotisé, de préférence pendant une durée prédéterminée d'arrêt ; et
    • transmission au moteur de déplacement d'une instruction de déplacement du déambulateur robotisé de façon à ce qu'il retrouve la position précédente à l'instant donné identifié, de l'au moins une des roues.
  • Un tel procédé de prévention d'une chute d'un utilisateur permet, à partir de l'identification d'un risque de chute, de repositionner le déambulateur robotisé de façon à ce qu'il retrouve une position précédente à l'instant d'identification d'un risque de chute. Ainsi, en une étape de mesure et de traitement, le procédé peut identifier un risque de chute et une position de sécurité et prévenir la chute tout en remettant le déambulateur dans une position permettant de rééquilibrer l'utilisateur.
  • D'autres mises en œuvre de cet aspect comprennent des systèmes informatiques, des appareils et des programmes informatiques correspondants enregistrés sur un ou plusieurs dispositifs de stockage informatiques, chacun étant configuré pour effectuer les actions d'un procédé selon l'invention. En particulier, un système d'un ou de plusieurs ordinateurs peut être configuré pour effectuer des opérations ou des actions particulières, notamment un procédé selon l'invention, grâce à l'installation d'un logiciel, micrologiciel, matériel ou d'une combinaison de logiciels, micrologiciels ou matériel installé sur le système. En outre, un ou plusieurs programmes informatiques peuvent être configurés pour effectuer des opérations ou des actions particulières grâce à des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par un appareil de traitement de données, obligent l'appareil à effectuer les actions.
  • D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description suivante donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, en référence aux Figures annexées :
    • La figure 1 représente une illustration d'une vue en perspective d'un déambulateur robotisé selon un mode de réalisation de l'invention.
    • La figure 2 représente une illustration d'une vue en perspective d'une poignée électronique selon un mode de réalisation de l'invention. L'enveloppe extérieure ayant été mise en transparence de façon à permettre une visualisation de l'intérieur de la poignée.
    • La figure 3 représente une illustration d'une vue de côté d'une coupe longitudinale selon un axe z d'une poignée selon un mode de réalisation de l'invention.
    • La figure 4 représente une illustration d'une vue de dessus d'une coupe longitudinale selon un axe y d'une poignée selon un mode de réalisation de l'invention.
    • La figure 5 représente une courbe d'intensité lumineuse reçue par le récepteur d'une cellule photoélectrique en fonction du déplacement d'un élément d'obturation.
    • La figure 6 représente une illustration d'une vue en perspective d'une poignée selon un mode de réalisation de l'invention. L'enveloppe extérieure a été omise.
    • La figure 7 représente une illustration d'une vue de côté d'une coupe longitudinale selon un axe z d'une poignée selon un mode de réalisation de l'invention.
    • La figure 8 représente une illustration d'une vue de face de la pièce centrale d'une poignée selon l'invention.
    • La figure 9 représente un schéma fonctionnel des moteurs et organes de commande d'un déambulateur robotisé selon un mode de réalisation de l'invention.
    • La figure 10 représente un schéma illustratif d'un procédé de prévention d'une chute d'un utilisateur d'un déambulateur robotisé conforme à l'invention.
    • La figure 11 représente un schéma illustratif d'étapes d'un procédé de commande d'un déambulateur robotisé selon l'invention. Les étapes encadrées en pointillées sont facultatives.
  • Des aspects de la présente invention sont décrits en référence à des organigrammes et / ou à des schémas fonctionnels de procédés ou d'appareils (systèmes) selon des modes de réalisation de l'invention.
  • Sur les figures, les organigrammes et les schémas fonctionnels illustrent l'architecture, la fonctionnalité et le fonctionnement d'implémentations possibles de systèmes et de procédés selon divers modes de réalisation de la présente invention. A cet égard, chaque bloc dans les organigrammes ou blocs-diagrammes peut représenter un système, un dispositif, un module ou un code, qui comprend une ou plusieurs instructions exécutables pour mettre en oeuvre la ou les fonctions logiques spécifiées.
    • [Description de l'inventionl
  • Dans la suite de la description, le terme « déambulateur » correspond à un dispositif d'aide à la marche comportant au moins trois roues et de préférence quatre roues. Il peut par exemple être nommé rollator.
  • Les expressions « partie avant » et « partie arrière » peuvent être définies comme l'ensemble des éléments du déambulateur robotisé situés respectivement de part et d'autre d'un plan de coupe longitudinal d'une vue de face du déambulateur robotisé, ledit plan de coupe longitudinal passant par le centre de gravité dudit déambulateur robotisé. La partie arrière étant celle destinée à accueillir un utilisateur.
  • Dans la suite de la description, l'expression « poignée électronique » correspond par exemple à un dispositif permettant de soutenir le poids d'un utilisateur, agencé pour accueillir une main dudit utilisateur et comprenant en son sein un ou plusieurs capteurs agencés de façon à permettre une mesure d'une force.
  • Le terme « Force » au sens de l'invention correspond à une action mécanique exercée par un utilisateur sur une surface et en particulier sur la poignée électronique. Ainsi, une « force appliquée » correspond au sens de l'invention à un utilisateur exerçant une pression sur la surface extérieure de ladite poignée électronique.
  • L'expression « composante d'une force » correspond à une projection d'une force sur une direction. Une « première composante » correspond ainsi par exemple à une projection d'une force selon un axe Z représenté par un axe vertical ascendant et orthogonal à l'axe longitudinal de la poignée électronique. Une « deuxième composante » correspond ainsi à une projection d'une force selon un axe X, correspondant à l'axe longitudinal de la poignée électronique.
  • Le terme « fixé » correspond à la solidarisation de deux entités distinctes l'une par rapport à l'autre. Ainsi, deux entités peuvent présenter une fixation amovible ou non amovible.
  • Le terme « amovible » correspond selon l'invention à la capacité à être détachée, enlevée ou démontée aisément sans avoir à détruire des moyens de fixation soit parce qu'il n'y a pas de moyen de fixation soit parce que les moyens de fixation sont aisément et rapidement démontables (e.g. encoche, vis, languette, ergot, clips). Par exemple, par amovible, il faut comprendre que l'objet n'est pas fixé par soudure ou par un autre moyen non prévu pour permettre de détacher l'objet.
  • Une fixation « non amovible » ou « inamovible » correspond selon l'invention à la capacité de ne pas être détachée, enlevée ou démontée sans avoir à détruire des moyens de fixation soit parce qu'il n'y a pas de moyen de fixation soit parce que les moyens de fixation ne sont pas aisément et rapidement démontables. Par exemple, par non-amovible, il faut comprendre que l'objet est fixé par soudure ou plus généralement par tout moyen de solidarisation irréversible.
  • Le terme « tubulaire » correspond à un élément sensiblement longiligne formant un conduit dont la lumière est enceinte par une paroi dudit conduit. Une telle lumière désigne ainsi un espace intérieur creux circonscrit par la paroi du conduit.
  • Lorsque le terme « sensiblement » est associé à une valeur particulière, il faut comprendre une valeur variant de moins de 30 % par rapport à la valeur comparée, de préférence de moins de 20 %, de façon encore plus préférée de moins de 10 %. Lorsque sensiblement identique est utilisée pour comparer des formes alors la forme vectorisée varie de moins de 30 % par rapport à la forme vectorisée comparée, de préférence de moins de 20 %, de façon encore plus préférée de moins de 10 %.
  • On entend par « polymère », soit un copolymère soit un homopolymère. Un « copolymère » est un polymère regroupant plusieurs unités monomères différentes et un « homopolymère » est un polymère regroupant des unités monomères identiques. Un polymère peut par exemple être un polymère thermoplastique ou thermodurcissable.
  • On entend par « polymère thermoplastique » ou « thermoplastique », un polymère qui, de manière répétée, peut être ramolli ou fondu sous l'action de la chaleur et qui adopte de nouvelles formes par application de chaleur et de pression. Des exemples de thermoplastiques sont, par exemple : le polyéthylène haute densité (PEHD), le polyéthylène téréphtalate (PET), le polychlorure de vinyle (PVC), le Polystyrène (PS) ou l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS).
  • On entend par « polymère thermodurcissable » une matière plastique qui se transforme de manière irréversible par polymérisation en un réseau polymère insoluble. Une fois la forme du polymère thermodurcissable fixée et refroidie, elle ne peut plus être modifiée sous l'action de la chaleur. Des polymères thermodurcissables sont par exemple : les polyesters insaturés, les polyamides, les polyuréthanes ou les esters vinyliques qui peuvent être époxydique ou phénolique.
  • On entend par « couplé » au sens de l'invention, connecté, directement ou indirectement avec un ou plusieurs éléments intermédiaires. Deux éléments peuvent être couplés mécaniquement, électriquement ou liés par un canal de communication.
  • Le terme « apprentissage » au sens de l'invention correspond à un procédé conçu pour définir une fonction f permettant de calculer une valeur de Y à partir d'une base de n observations labelisées (X1... n, Y1... n) ou non labelisées (X1... n). Une telle fonction peut correspondre à une modèle de prédiction. L'apprentissage peut être dit supervisé lorsqu'il se base sur des observations labelisées et non supervisé lorsqu'il se base sur des observations non labelisées. Dans le cadre de la présente invention, l'apprentissage est avantageusement utilisé pour la personnalisation du fonctionnement du déambulateur et donc son adaptation à un utilisateur particulier. De façon préféré, l'apprentissage pourra correspondre à l'apprentissage d'un modèle capable de prédire une série temporelle.
  • On entend par « modèle de prédiction », tout modèle mathématique permettant d'analyser un volume de données et d'établir des relations entre des facteurs permettant l'évaluation de risques ou celle d'opportunités associées à un ensemble spécifique de conditions, afin d'orienter la prise de décision vers une action spécifique.
  • On entend par « traiter », « calculer », « exécuter », « déterminer », « afficher », « extraire », « comparer » ou plus largement « opération exécutable », au sens de l'invention, une action effectuée par un dispositif ou un processeur sauf si le contexte indique autrement. À cet égard, les opérations se rapportent à des actions et / ou des processus d'un système de traitement de données, par exemple un système informatique ou un dispositif informatique électronique, qui manipule et transforme les données représentées en tant que quantités physiques (électroniques) dans les mémoires du système informatique ou d'autres dispositifs de stockage, de transmission ou d'affichage de l'information. Ces opérations peuvent se baser sur des applications ou des logiciels.
  • Les termes ou expressions « application », « logiciel », « code de programme », et « code exécutable » signifient toute expression, code ou notation, d'un ensemble d'instructions destinées à provoquer un traitement de données pour effectuer une fonction particulière directement ou indirectement (e.g. après une opération de conversion vers un autre code). Les exemples de code de programme peuvent inclure, sans s'y limiter, un sous-programme, une fonction, une application exécutable, un code source, un code objet, une bibliothèque et/ou tout autre séquence d'instructions conçues pour l'exécution sur un système informatique.
  • Au sens de l'invention le terme « processeur » désigne au moins un circuit matériel configuré pour exécuter des instructions contenues dans le code de programme. Le circuit électronique matériel peut être un circuit intégré. Des exemples d'un processeur comprennent, sans s'y limiter, une unité de traitement central (CPU), un processeur de réseau, un processeur de vecteur, un processeur de signal numérique (DSP), un réseau de grille programmable sur le terrain (FPGA), un ensemble logique programmable (PLA), un circuit intégré spécifique à l'application (ASIC), un circuit logique programmable et un contrôleur.
  • L'expression « interface homme-machine » au sens de l'invention correspond à tout élément permettant à un être humain de communiquer avec un dispositif électronique ou au déambulateur robotisé d'informer l'utilisateur.
  • On entend par « motorisé » au sens de l'invention, un appareil ou dispositif équipé de tout moyen adapté connu (e.g. moteur) permettant de générer un déplacement de tout ou partie du dispositif auquel ledit moyen est associé.
  • On entend par « robotisé » au sens de l'invention, un appareil ou dispositif équipé de tout moyen adapté connu (e.g. moteur) permettant de générer un déplacement de tout ou partie du dispositif auquel ledit moyen est associé, ledit déplacement étant commandé grâce à un système de commande automatique. En particulier, un déambulateur robotisé correspond à un déambulateur dont le pilotage des moteurs s'adapte à l'environnement à partir des données de capteur(s).
  • Dans la suite de la description, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments.
  • Bien que les appareils d'assistance à la marche tels que les déambulateurs robotisés soient conçus pour des personnes à la mobilité réduite, il arrive que leur utilisation soit source de chute pour son utilisateur. En effet, les personnes à la mobilités réduite peuvent aussi présenter des troubles de l'équilibre. Comme cela a été présenté il existe des déambulateurs robotisés configurés pour stopper tout mouvement lorsqu'une situation à risque est identifiée. Néanmoins de tels déambulateurs robotisés entrainent un inconfort d'utilisation et peuvent de pas être en mesure de prévenir certaines chutes.
  • L'inventeur a déterminé qu'outre l'arrêt du déambulateur, la prévention de la chute sera plus efficace en présence d'un rééquilibrage de l'utilisateur dans sa position initiale avant la survenue de l'évènement pouvant conduire à une chute et ceci sans le déstabiliser.
  • La présente invention propose donc un déambulateur robotisé comportant un module de commande 40 configuré pour contrôler directement ou indirectement les roues du déambulateur de façon à permettre une prévention de chute et configuré pour éviter une chute en bloquant les roues et en engageant un retour à une position précédente.
  • Ainsi, selon un premier aspect, l'invention porte sur un déambulateur 1 robotisé. En particulier, et comme illustré à la figure 1 , un tel déambulateur 1 robotisé comporte un châssis 10 présentant une partie avant 10a et une partie arrière 10b.
  • Le châssis 10 peut être constitué de métal, d'un alliage métallique, de polymère, d'un ensemble composite ou d'un mélange de ces matières. De façon préférée, le châssis 10 est constituée d'acier inoxydable, d'aluminium ou des deux. En outre, le châssis 10 peut être recouvert d'une coque. Une telle coque peut être constituée de polymères, de composites ou de tout autres matériaux.
  • Un déambulateur 1 robotisé selon l'invention comporte une paire de roues 11a, 11b agencées pour supporter la partie arrière 10b du châssis 10, et au moins une roue 12 qui est agencée pour supporter la partie avant 10a du châssis. Comme illustré à la figure 1, le châssis comporte de préférence deux roues à l'arrière et deux roues à l'avant.
  • De façon préférée, le déambulateur 1 robotisé comportera des roues motorisées agencées pour supporter la partie arrière 10b du châssis 10. Par exemple, les seules roues motorisées peuvent être celles supportant la partie arrière 10b du châssis 10.
  • En effet, le déambulateur 1 selon l'invention est un déambulateur robotisé. Ainsi, au moins une de ces roues est couplée à un moteur de déplacement 20, décrit en lien avec le schéma fonctionnel présenté en figure 8. Un tel moteur de déplacement 20 est disposé au niveau d'une roue et n'est pas visible directement sur la figure 1. Le moteur de déplacement 20 est caché par une coque positionnée au niveau d'une ou de plusieurs roues. Ainsi, plusieurs roues pourront chacune être reliée à un moteur de déplacement 20. Tout type de moteur électrique pourra être utilisé tels que des servomoteurs, des moteurs pas à pas et des moteurs à courant continu, de préférence un moteur sans balais tel qu'un moteur à commutation électronique sans balais. Un réducteur de vitesse peut être intégré aux moteurs.
  • En outre, le ou les moteurs 20 de déplacement peuvent également servir de freins. C'est-à-dire que, dans un mode de réalisation, les moteurs 20 de déplacement peuvent servir d'unités d'entraînement pour entraîner les roues arrière 11a 11b et d'unités de freinage pour freiner les roues arrière 11a, 11b. En particulier, les moteurs 20 de déplacement peuvent être utilisés pour freiner les roues arrière 11a, 11b.
  • Alternativement, il est également possible que les moteurs 20 de déplacement servent uniquement d'unités d'entraînement pour entraîner les roues arrière 11a, 11b et que des unités de freinage destinées à freiner les roues arrière 11a, 11b soient fournies séparément des moteurs 20 de déplacement. Ces unités de freinage peuvent par exemple être des freins électromagnétiques ou des freins mécaniques.
  • Avantageusement, chacune des roues arrière 11a, 11b comporte un moteur 20 de déplacement couplé à celle-ci pour assister le mouvement de chacune des roues arrière 11a, 11b qui lui correspond.
  • Dans un mode de réalisation, les moteurs 20 de déplacement peuvent être installés dans les roues arrière 11a, 11b, mais il est également possible que seule(s) la ou les roues avant 12 comportent des moteurs 20 de déplacement ou alternativement que toutes les roues avant 12 et arrière 11a, 11b comportent des moteurs 20 de déplacement installés à l'intérieur.
  • Un déambulateur 1 robotisé selon l'invention comporte en outre un module de commande 40. En particulier, le module de commande 40 peut comporter un ou plusieurs processeurs 41. Le module de commande 40 peut commander la totalité du déambulateur 1 robotisé, y compris les moteurs 20 de déplacement.
  • Le module de commande 40 peut avantageusement être configuré pour coopérer avec les capteurs, collecter les données mesurées par lesdits capteurs et calculer une ou plusieurs valeurs à partir desdites données mesurées. Une telle coopération peut notamment prendre la forme d'un bus de communication interne.
  • Le module de commande 40 peut être prévue adjacente à une batterie 21. La commande par le module de commande 40 sera décrite ultérieurement.
  • En outre, le module de commande 40 peut comporter ou être couplé à une mémoire de données 42. La mémoire de données 42 peut avantageusement comporter une section non effaçable, physiquement isolée ou simplement agencée pour qu'un accès en écriture ou en effacement soit proscrit. La mémoire de données peut en outre être agencée pour enregistrer les données mesurées par les capteurs présents sur un déambulateur robotisé et/ou sur l'utilisateur du déambulateur robotisé. La mémoire de données 42 peut en outre comprendre un ou plusieurs programmes, ou plus généralement un ou plusieurs ensembles d'instructions de programmes, lesdites instructions de programmes étant intelligibles par le processeur 41. L'exécution ou l'interprétation desdites instructions par ledit processeur provoque la mise en oeuvre d'un procédé de prévention de chute d'un utilisateur d'un déambulateur 1 robotisé selon l'invention.
  • La mémoire de données 42 est avantageusement configurée pour mémoriser des valeurs seuils pouvant être utilisées lors du contrôle du déambulateur 1 robotisé par un processeur 41 ou plus généralement par un module de commande 40.
  • Par exemple, comme cela sera détaillé par la suite, la mémoire de données 42 est configurée pour mémoriser une durée prédéterminée d'arrêt et les positions d'au moins une des roues en fonction du temps. Les valeurs mémorisées peuvent correspondre à des valeurs prédéterminées par exemple en usine ou lors de la première configuration du déambulateur. Avantageusement ces valeurs sont issues d'une correction au fur et à mesure de l'utilisation du déambulateur par l'utilisateur par apprentissage. En outre, d'autres valeurs peuvent être réglées lors de la première utilisation puis leur correction automatisée avec de l'apprentissage telle que la force de détection d'une main sur la poignée, une résistance à la marche en ligne droite, une résistance à la marche dans les virages, une force pour laquelle la vitesse reste constante en translation, une force minimale en avance, une distance minimale entre l'utilisateur et le déambulateur ou encore une distance maximale entre l'utilisateur et le déambulateur. Dans le cadre de la présente invention, la distance entre l'utilisateur et le déambulateur est utilisée, de façon en combinaison avec une valeur de force mesurée sur une poignée, et les valeurs seuils de distance minimale entre l'utilisateur et le déambulateur ou encore de distance maximale entre l'utilisateur et le déambulateur sont issues d'apprentissage.
  • En particulier, le module de commande 40 est configuré pour déterminer un indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur 1 robotisé pouvant conduire à une chute dudit utilisateur.
  • En particulier, la détermination d'un indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur 1 robotisé correspond à l'identification d'un déséquilibre ou de préférence des prémices d'un déséquilibre de l'utilisateur du déambulateur.
  • Cette détermination est par exemple basée sur une surveillance des valeurs générées par un ou plusieurs capteurs. Cette surveillance est de préférence réalisée en continue. Le suivi en continu correspond par exemple à des mesures réalisées à une fréquence inférieure à 80 ms, de préférence inférieure ou égale à 50 ms, de façon plus préférée inférieure ou égale à 30 ms, par exemple inférieure ou égale à 10 ms.
  • Cette surveillance est de préférence réalisée en temps réel à partir des valeurs générées par un ou plusieurs capteurs. En particulier, partant de la mesure de valeurs des capteurs, un procédé selon l'invention est de préférence configuré pour identifier, le cas échéant, un indicateur de mouvement non volontaire dans un délai inférieur à 80 ms, de préférence dans un délai inférieur ou égal à 50 ms, de façon plus préférée inférieur ou égale à 20 ms, de façon encore plus préférée inférieur ou égale à 10 ms. Ainsi, un procédé selon l'invention est configuré pour prédire un risque de chute avant sa survenue et au plus proche de la survenue de l'élément déclencheur. Il y a en outre avantageusement une action qui intervient avant la réaction naturelle de l'utilisateur.
  • Ainsi, le module de commande 40 est configuré pour réaliser une analyse en continue et en temps réel de valeurs de capteurs de façon à identifier un mouvement non volontaire pouvant conduire à une chute.
  • De façon préférée, l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur 1 robotisé est déterminé pour un instant donné.
  • En particulier, l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur est déterminé à partir de valeurs générées par un ou plusieurs capteurs sélectionnés parmi :
    • un capteur configuré pour mesurer le déplacement d'au moins une roue 11a, 11b, 12, de préférence d'au moins deux roues,
    • un capteur configuré pour mesurer le déplacement du déambulateur robotisé,
    • un capteur intégré à une poignée électronique 200, un capteur configuré pour analyse la position instantanée de l'utilisateur par rapport au déambulateur robotisé (caméra)
    • un capteur de distance, et/ou
    • un capteur positionné sur l'utilisateur du déambulateur robotisé.
  • Ainsi, le couplage entre le module de commande 40 et le ou les capteurs équipant un déambulateur 1 robotisé selon l'invention ou encore un utilisateur permet un accès synchronisé et une analyse en temps réel des mesures effectuées par le ou les capteurs, par le module de commande 40. Ainsi, un déambulateur 1 robotisé conforme à l'invention permet une analyse en continue et automatisée des mesures effectuées par le ou les capteurs et permet de prévenir tout risque de chute au cours de son utilisation par un utilisateur.
  • Comme nous venons de l'aborder, l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur peut être déterminé à partir d'une multitude de capteurs. En outre, cet indicateur peut être identifié à partir de plusieurs transformations des données provenant de ces capteurs. En effet, il est possible de baser la détermination de l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur sur la comparaison d'une valeur absolue mesurée à une valeur seuil prédéterminée ou encore sur la comparaison d'une variation calculée sur un intervalle temporel prédéterminé à une valeur seuil prédéterminée de variation.
  • De façon préférée, l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur est déterminé sur un intervalle temporel prédéterminé. Par exemple, l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur peut être déterminé sur un intervalle temporel compris entre 0,01 ms et 80 ms, de préférence compris entre 1 ms et 70 ms, de façon plus préférée compris entre 5 ms et 40 ms.
  • En outre, un indicateur d'un mouvement non volontaire peut être déterminé sur la base d'un calcul d'une évolution sur plusieurs mesures consécutives.
  • La comparaison à des seuils peut ne pas permettre une discrimination optimale des valeurs couramment mesurées et des valeurs de capteur(s) reflétant un déséquilibre. Cela est d'autant plus vrai considérant la forte hétérogénéité des affections des utilisateurs des déambulateurs robotisés selon l'invention. Ainsi, l'inventeur propose l'utilisation d'un apprentissage permettant par exemple de détecter des valeurs normales.
  • De façon préférée, la détermination d'un mouvement non volontaire peut alors être adaptée en fonction des utilisateurs par exemple sur la base d'un modèle d'apprentissage. Le module de commande peut donc être configuré pour mettre en oeuvre un modèle d'apprentissage. Cela permet une plus forte sensibilité et une meilleure adaptation aux différents utilisateurs. En particulier, le déambulateur robotisé selon l'invention peut comporter un module de commande configuré pour réaliser une étape d'apprentissage visant à entrainer un modèle d'apprentissage pour l'analyse des données de capteurs. De façon préférée, l'apprentissage se fera à partir des données de capteurs de façon à discriminer des données de capteurs correspondant à un profil courant de l'utilisateur par rapport à des données de capteurs pouvant correspondre à une situation anormale, en l'occurrence la survenue d'un mouvement non volontaire. L'apprentissage pourra être supervisé ou non supervisé.
  • Selon l'invention, le module de commande sera avantageusement configuré pour exécuter une étape de détermination d'un indicateur de mouvement non volontaire à partir d'un modèle d'apprentissage. Cette étape peut comporter la mise en oeuvre d'une méthode mathématique permettant de générer des résultats binaires, des pourcentages de probabilité d'un indicateur de mouvement non volontaire ou tout autre valeur permettant d'identifier un ou plusieurs indicateurs de mouvement non volontaire.
  • L'étape de détermination d'un indicateur de mouvement non volontaire à partir d'un modèle d'apprentissage repose, de préférence, sur la construction préalable d'un modèle d'apprentissage non supervisé qui sera en mesure de classer en autonomie la valeur d'une donnée de capteur comme une valeur couramment mesurée ou une valeur anormale. De façon plus préférée, le module de commande sera configuré pour exécuter un modèle d'apprentissage basé sur un réseau de neurones, un partitionnement en k-moyennes ou un regroupement hiérarchique.
  • Capteur configuré pour mesurer le déplacement d'une roue 11a, 11b, 12, de préférence d'au moins deux roues.
  • Le déplacement d'un déambulateur robotisé est un bon indicateur qu'une chute est sur le point de survenir.
  • Un déambulateur 1 robotisé selon l'invention peut donc comporter un capteur angulaire ou capteur de vitesse configuré pour détecter le déplacement d'au moins une roue : le nombre de tours, l'accélération ou la vitesse d'au moins une des roues et envoyer des signaux représentant le nombre de tours, l'accélération ou la vitesse au module de commande 40. Le capteur de vitesse peut être disposé de manière adjacente au module de commande 40. Il est également possible que le capteur de vitesse soit installé au niveau de la paire de roues arrière 11a, 11b du déambulateur 1 robotisé.
  • En variante, il peut également être possible que le capteur de vitesse soit prévu uniquement dans la ou les roues avant 12.
  • Le capteur de vitesse configuré pour détecter le déplacement d'au moins une roue ou encore capteurs de position angulaire peut être sélectionné parmi : capteurs incrémentaux, capteurs optiques, capteurs de position magnétiques, capteurs mécaniques par exemple de type engrenage ou potentiomètres.
  • Si les moteurs 20 de déplacement sont des moteurs sans balais, le capteur de vitesse peut calculer le nombre de tours ou la vitesse des roues ou la vitesse du déambulateur 1 robotisé à l'aide d'un capteur à effet hall inclus dans les moteurs 20 de déplacement.
  • La vitesse peut être détectée à partir de multiples valeurs en fonction de la technologie mise en oeuvre : des valeurs de force contre-électromotrice, des valeurs de vitesses angulaires, ou encore des valeurs de composants d'accélération.
  • Ainsi, l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur peut être déterminé à partir d'une comparaison entre une valeur calculée de déplacement d'au moins une roue et une valeur seuil prédéterminée de déplacement d'au moins une roue.
  • En outre, comme cela a été évoqué, il est possible dans le cadre de l'invention de se baser sur des valeurs absolues et/ou sur des variations de valeurs.
  • Ainsi, l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur peut être déterminé à partir d'une comparaison entre une valeur absolue calculée d'une vitesse d'au moins une roue et une valeur absolue seuil prédéterminée d'une vitesse d'au moins une roue. L'indicateur étant alors de préférence une vitesse calculée supérieure à une vitesse seuil prédéterminée. Par exemple la valeur seuil prédéterminée absolue d'une vitesse de roue peut être égale à 2 m.s-1 (pour mètre par seconde).
  • Néanmoins, les valeurs absolues peuvent ne pas représenter suffisamment finement l'interaction d'un utilisateur avec le déambulateur et ne pas être suffisamment sensible au risque de survenue d'une chute. Ainsi, de façon préférée, l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur est déterminé à partir d'une comparaison entre une valeur calculée de variation de la vitesse d'au moins une roue et une valeur seuil de variation de la vitesse d'au moins une roue. Par exemple, la valeur seuil de variation de la vitesse d'au moins une roue peut être égale à 5 m.s-2.
  • En particulier, la valeur calculée de variation de la vitesse d'au moins une roue peut correspondre à une valeur absolue de la variation de la norme de la vitesse des roues pendant une durée comprise entre 1 ms et 80 ms, de préférence pendant une durée comprise entre 5 ms à 70 ms et de façon plus préférée pendant une durée comprise entre 10 ms à 60 ms.
  • Capteur configuré pour mesurer le déplacement du déambulateur robotisé,
  • Il a été proposé ci-dessus de mesurer le déplacement du déambulateur à partir du déplacement d'au moins une roue. Néanmoins, le déplacement du déambulateur peut également être déterminé à partir de systèmes de mesures physiques, de moyens vidéo (caméra 2 Dimensions « 2D » ou 3 Dimensions « 3D »), système à ultra-son, d'une centrale inertielle, télémètre laser, géolocalisation (Global Navigation Satellite System en terminologie anglosaxonne) ou de systèmes de mesures par logiciels (observateurs de Luenberger ou filtres de Kalman).
  • Ainsi un déambulateur 1 robotisé selon l'invention peut donc comporter un moyen vidéo 2D ou 3D ou une centrale inertielle configurée pour détecter le déplacement du déambulateur 1 robotisé.
  • L'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur pourra alors être déterminé à partir d'une comparaison entre une valeur calculée de déplacement du déambulateur et une valeur seuil prédéterminée de déplacement du déambulateur.
  • Comme précédemment, l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur peut être déterminé à partir d'une comparaison entre une valeur absolue calculée d'une vitesse et une valeur absolue seuil prédéterminée d'une vitesse du déambulateur. L'indicateur étant alors de préférence une vitesse calculée supérieure à une vitesse seuil prédéterminée.
    • Capteur intégré à une poignée électronique 200,
  • Il a déjà été proposé dans la littérature de suivre l'existence ou non d'une préhension d'un déambulateur par son utilisateur pour arrêter ledit déambulateur. En effet, l'utilisation d'une poignée électronique 200 capable de déterminer si l'utilisateur tient ou non le déambulateur peut être un bon moyen d'identifier une chute.
  • Ainsi, un déambulateur 1 robotisé selon l'invention peut comporter au moins une poignée électronique 200 comportant un capteur couplé fonctionnellement à un module de commande 40.
  • Le capteur intégré dans la poignée électronique 200 est par exemple sélectionné parmi : un capteur de force, un capteur de pression, une cellule photoélectrique à barrage, un capteur de déplacement, et des électrodes.
  • Dans le cadre de l'invention, il est proposé d'aller au-delà d'une détection d'une présence des mains sur les poignées du déambulateur robotisé.
  • Ainsi, le capteur intégré dans la poignée électronique 200 est avantageusement configuré pour permettre la détermination d'une force d'interaction entre une main de l'utilisateur et le déambulateur robotisé. Ainsi, l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur pourra correspondre à une valeur calculée de la force d'interaction entre les mains de l'utilisateur et le déambulateur 1 robotisé.
  • De façon préférée, l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur pourra correspondre à une valeur calculée de variation de la force d'interaction entre les mains de l'utilisateur et le déambulateur 1 robotisé. La valeur de variation de la force d'interaction entre les mains de l'utilisateur et le déambulateur 1 robotisé est de préférence calculée sur un intervalle temporel compris entre 0,1 ms et 80 ms, de façon plus préférée entre 1 ms et 50 ms, de façon encore plus préférée entre 5 ms et 40 ms et par exemple entre 5 ms et 20 ms.
  • Par exemple, l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur pourra correspondre à une valeur absolue de la variation de la norme de la force d'interaction entre les mains de l'utilisateur et le déambulateur 1 robotisé pendant au moins 10 ms est au moins égale à 1000 m.s-3. Néanmoins, comme cela a déjà été discuté la variation sera de préférence mesurée sur une durée inférieure à 80 ms.
  • Alternativement, l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur pourra correspondre à une valeur de force appliquée à la poignée électronique 200.
  • Par exemple, l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur pourra correspondre au dépassement par une valeur absolue mesurée de la force d'interaction entre les mains de l'utilisateur et le déambulateur 1 robotisé d'une valeur absolue seuil prédéterminée de la force d'interaction, par exemple égale à 100 N. Ainsi, si la valeur absolue d'au moins une force d'interaction main-déambulateur est supérieure à 100 N alors il y a identification d'un indicateur d'un mouvement non volontaire.
  • Ainsi, le module de commande 40 est de préférence configuré pour en outre calculer une valeur de variation de force appliquée à la poignée électronique 200 sur un intervalle temporel et déterminer un indicateur d'un mouvement non volontaire lorsque la valeur calculée de variation de force appliquée est supérieure à une valeur seuil prédéterminée de variation de force.
  • En effet, lors d'un déséquilibre, l'utilisateur aura tendance à se retenir aux poignées électroniques 200. La force d'interaction mains-poignées va alors croitre rapidement dans le sens du déséquilibre.
  • Ainsi, lorsqu'une valeur seuil a été prédéterminée et mémorisées dans la mémoire de données 42 du déambulateur 1 robotisé, le module de commande 40 peut être configuré pour actionner le freinage, notamment par l'intermédiaire d'un ou plusieurs moteurs 20 de déplacement servant de freins ou bien une ou plusieurs unité(s) de freinage configurée(s) pour réaliser le freinage ou le relâchement du freinage dudit déambulateur 1 robotisé.
  • De manière avantageuse, le freinage peut être est activé lorsque :
    • la valeur absolue de la variation de la force d'interaction entre les mains de l'utilisateur et le déambulateur 1 robotisé pendant au moins une durée prédéterminée est au moins égale à la valeur absolue seuil prédéterminée de la force d'interaction; et/ou
    • la valeur absolue d'au moins une force d'interaction main-poignée est au moins égale à la valeur absolue seuil prédéterminée de la force d'interaction ; et/ou
    • La valeur absolue de la variation de la distance mesurée entre l'utilisateur et le déambulateur 1 robotisé pendant au moins une durée prédéterminée, par exemple 0,5 s, est au moins égale à une valeur absolue de la variation de la distance seuil, par exemple 700 mm/s.
  • Le freinage peut avantageusement comprendre plusieurs étapes afin d'éviter d'accentuer le déséquilibre de l'utilisateur et également lui faire retrouver une position d'équilibre :
    • Le freinage peut induire une immobilisation des roues pendant une durée prédéterminée,
    • Les roues reviennent à leur position précédente, c'est à dire avant la détection d'une distance inappropriée (en dehors des bornes prédéterminées) entre le tronc de l'utilisateur et le déambulateur 1 robotisé.
    Capteur de distance
  • Un déambulateur 1 robotisé selon l'invention peut comporter un capteur de distance.
  • Le capteur de distance peut par exemple être sélectionné parmi des capteurs à lasers, tels que des lasers temps de vol, ou des capteurs à ultrasons ou une caméra, de préférence une caméra 3D.
  • Le capteur de distance est avantageusement configuré pour mesurer une valeur de distance entre le tronc d'un utilisateur du déambulateur et le châssis du déambulateur.
  • Le capteur de distance étant généralement fixé sur le châssis 10 ou à un élément du châssis, cela permet de mesurer une valeur de distance entre une partie du corps, de préférence le tronc, d'un utilisateur du déambulateur 1 robotisé et le châssis 10. Cela permet de détecter la position relative de l'utilisateur par rapport au déambulateur.
  • Ainsi, alternativement, ou en complément, le module de commande 40 peut en outre être configuré pour déterminer l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur 1 robotisé pouvant conduire à une chute dudit utilisateur lorsque la valeur de distance mesurée n'est pas comprise entre des bornes prédéterminées.
  • Les bornes prédéterminées peuvent par exemple être mémorisées dans une mémoire de donnée 42 du module de commande 40. Elles peuvent par exemple correspondre à une distance comprise entre 250 mm et 850 mm. Avantageusement ces bornes sont déterminées en fonction de la taille de l'utilisateur du déambulateur robotisé. En outre, de façon préférée, elles peuvent être modifiées au fil de l'utilisation du déambulateur par un mécanisme d'apprentissage.
  • Lors de l'utilisation d'une caméra, outre la distance, le capteur pourra être configuré pour analyser la position instantanée de l'utilisateur par rapport au déambulateur robotisé.
  • En outre, lorsque des bornes ont été prédéterminées et mémorisées dans la mémoire de données 42 du déambulateur 1 robotisé, le module de commande 40 peut être configuré pour actionner le freinage, notamment par l'intermédiaire d'un ou plusieurs moteurs 20 de déplacement servant de freins ou bien une ou plusieurs unité(s) de freinage configurée(s) pour réaliser le freinage ou le relâchement du freinage dudit déambulateur 1 robotisé.
  • De manière avantageuse, le freinage peut être est activé lorsque la distance, entre le tronc de l'utilisateur et le déambulateur 1 robotisé est inférieure supérieure aux valeurs minimum, par exemple 250 mm, et maximum, par exemple 850 mm, des bornes prédéterminées.
  • Le freinage peut avantageusement comprendre plusieurs étapes afin d'éviter d'accentuer le déséquilibre de l'utilisateur et également lui faire retrouver une position d'équilibre :
    • Le freinage peut induire une immobilisation des roues pendant une durée prédéterminée,
    • Les roues reviennent à leur position précédente, c'est à dire avant la détection d'une distance inappropriée (en dehors des bornes prédéterminées) entre le tronc de l'utilisateur et le déambulateur 1 robotisé.
  • Enfin, lorsque l'utilisateur souhaite s'assoir ou s'adosser sur le déambulateur 1 robotisé, l'utilisateur va nécessairement lâcher au moins une poignée électronique 200. A partir de l'instant où l'utilisateur lâche l'une ou les deux poignées électroniques 200, le capteur intégré dans la poignée électronique correspondante peut indiquer qu'aucune force d'interaction entre la main de l'utilisateur et la poignée électronique 200 n'est détecté. Cela peut induire une immobilisation des roues, notamment les roues peuvent être contrôlées en position, c'est-à-dire qu'elles gardent la même position que celle mesurée lorsqu'au moins une poignée électronique 200 est lâchée.
  • En outre, lorsque la mesure de la distance entre l'utilisateur et le déambulateur 1 robotisé est inférieure ou égale à une valeur prédéterminée, par exemple 250mm, les roues demeurent immobiles. Puis, lorsque la distance entre l'utilisateur et déambulateur 1 robotisé est à nouveau supérieur à la valeur prédéterminée, par exemple 250 mm, et qu'une force d'interaction entre les deux mains de l'utilisateur et les poignées électroniques 200 correspondantes est détectée, l'immobilisation des roues cesse.
    • Capteur positionné sur l'utilisateur du déambulateur 1 robotisé.
  • Un déambulateur 1 robotisé selon l'invention peut être couplé à un capteur déporté positionné sur un utilisateur du déambulateur 1 robotisé.
  • Un capteur déporté au sens de la présente invention peut par exemple correspondre à un dispositif électronique comportant une centrale inertielle, un dispositif de mesure de fréquence cardiaque ou encore un dispositif comportant des capteurs de pression.
  • Une telle centrale inertielle permet avantageusement de suivre la démarche d'un utilisateur de façon fiable. En effet, la présence d'une centrale inertielle, intégrée par exemple dans un objet porté par l'utilisateur donne la possibilité de suivre de façon indépendante à l'utilisation du déambulateur robotisé la démarche de l'utilisateur. La centrale inertielle va analyser, en au moins trois dimensions, la démarche de l'utilisateur. A partir des données de la centrale inertielle le module de traitement pourra déterminer un indicateur d'un mouvement non volontaire notamment à partir d'anomalies ponctuelles apparaissant dans la démarche de l'utilisateur.
  • Le capteur déporté positionné sur l'utilisateur du déambulateur peut également correspondre à un ou plusieurs capteurs de pression positionnée dans les semelles de l'utilisateur. Un tel capteur de pression permet avantageusement de suivre la démarche d'un utilisateur de façon fiable. En effet, la présence d'un capteur de pression dans des semelles donne la possibilité de suivre de façon indépendante à l'utilisation du déambulateur robotisé les forces d'appui de l'utilisateur et plus généralement sa démarche. Le ou les capteurs de pressions pourront être configuré pour analyser en continue et en temps réel la démarche de l'utilisateur. A partir des données du capteur de pression, le module de traitement pourra déterminer un indicateur d'un mouvement non volontaire notamment à partir d'anomalies ponctuelles apparaissant dans la répartition des forces exercées par les pieds de l'utilisateur.
  • Ainsi, le capteur déporté est avantageusement configuré pour communiquer avec le module de commande 40 et lui transmettre des valeurs mesurées.
  • Ainsi, alternativement, ou en complément, le module de commande 40 peut en outre être configuré pour déterminer l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur 1 robotisé pouvant conduire à une chute dudit utilisateur à partir de valeurs mesurées par un capteur déporté.
    • Capteur d'inclinaison
  • Un déambulateur 1 robotisé selon l'invention peut également comporter un capteur d'inclinaison par exemple situé sur le cadre ou dans le module de commande 40. Ce capteur d'inclinaison peut générer des valeurs prise en compte par le module de commande lors de l'identification d'un indicateur de mouvement non volontaire. En effet, l'environnement pourra influer sur le comportement de l'utilisateur et son interaction avec le déambulateur 1 robotisé. Par exemple, un mouvement non volontaire sur une surface plane pourrait être un mouvement volontaire lors de l'amorce d'une pente.
  • Ainsi, le module de commande 40 est de façon préférée configuré pour prendre en compte des valeurs générées par le capteur d'inclinaison lors d'une détermination d'un mouvement non volontaire de l'utilisateur.
  • Le capteur d'inclinaison peut être constitué par un capteur d'accélération à deux axes ou plus, un capteur gyroscopique, ou tout autre capteur permettant de mesurer directement ou indirectement une valeur d'inclinaison.
  • Ainsi, outre la mesure d'une position angulaire du déambulateur 1 robotisé par rapport à un axe verticale dudit déambulateur 1 robotisé ou encore la mesure de la distance à une balise indiquant une zone interdite, le module de commande 40 peut être configuré pour actionner le freinage lorsque la position angulaire ou la distance à une balise dépasse un seuil prédéterminé. Ce freinage peut par exemple être commandé par l'intermédiaire d'un ou plusieurs moteurs 20 de déplacement servant de freins ou bien une ou plusieurs unité(s) de freinage configurée(s) pour réaliser le freinage ou le relâchement du freinage dudit déambulateur 1 robotisé par étapes tel que décrit précédemment.
  • De manière avantageuse, afin d'améliorer encore plus la sécurité de l'utilisateur, le déambulateur 1 robotisé peut comporter une balise émettrice et/ou réceptrice. De telles balises peuvent notamment être réalisées comme un capteur permettant de mesurer des distances en calculant le temps de vol d'une onde. La balise réceptrice peut être configurée pour détecter un signal réfléchi ou émis par une balise émettrice placée dans l'environnement dans lequel évolue l'utilisateur. En effet, de telles balises peuvent être positionnées à différents emplacements du lieu de vie de l'utilisateur et sont configurées pour communiquer avec la balise réceptrice. Ainsi, la balise réceptrice peut être configurée pour détecter le signal émis par la balise émettrice et le module de commande 40 est alors avantageusement configuré pour actionner un freinage du déambulateur. Ce freinage peut en particulier intervenir lorsque le déambulateur 1 robotisé est à une distance inférieure à une valeur seuil de la balise émettrice. A titre d'exemple non limitatif, la balise émettrice et/ou réceptrice du déambulateur 1 robotisé peut correspondre à tout capteur extéroceptif et notamment à des capteurs comprenant des composants matériels et logiciels adaptés pour permettre la communication selon la norme Bluetooth®, de type NFC (pour « near field communication » selon une terminologie anglo-saxonne) ou encore de type radio-identification.
  • De manière préférée, la balise émettrice et/ou réceptrice correspond à un lecteur RFID (pour « Radio Frequency IDentification » selon une terminologie anglo-saxonne).
  • A l'instar de la balise réceptrice, la balise émettrice peut correspondre à toute balise capable de réfléchir ou d'émettre un signal, et comprend des composants matériels et logiciels adaptés pour la communication selon la norme Bluetooth®, de type NFC (pour « near field communication » selon une terminologie anglo-saxonne) ou encore de type radio-identification.
  • Dans un mode de réalisation préféré, la balise émettrice correspond à une radio-étiquette passive encodant des données numériques et comprenant une antenne et une puce. Lorsque le lecteur RFID, passe à proximité de la radio-étiquette passive, celui-ci envoie des requêtes à la radio-étiquette passive pour récupérer les données stockées en mémoire. La radio étiquette passive, télé-alimentée par le signal du lecteur RFID, génère en premier lieu un code permettant d'identifier la zone dans laquelle le déambulateur 1 robotisé se trouve ou plus généralement se dirige. A réception de ce code, le module de commande 40 peut déterminer, en comparant le code reçu à une base de données de correspondance enregistrée dans la mémoire de données 42, si le code correspond à une zone interdite. Si tel est bien le cas, le module de commande 40 pourra être configuré pour commander le freinage du déambulateur 1 robotisé. L'environnement dans lequel évolue l'utilisateur peut ainsi comprendre une pluralité de balises, cela permet ainsi à l'utilisateur du déambulateur 1 robotisé d'éviter de se retrouver dans une zone considérée comme à risque, telle qu'une zone comprenant un escalier, ou encore une zone à proximité d'une route. Il est également possible de quadriller une zone extérieure ou intérieure d'une résidence afin d'éviter à des utilisateurs du déambulateur 1 robotisé, notamment atteints de maladies neurodégénératives, de se perdre ou de sortir du lieu de résidence. Ainsi, de façon préférée, la balise émettrice et/ou réceptrice est configurée pour détecter et identifier une pluralité de radio-étiquettes.
  • Comme cela a été présenté, l'indicateur d'un mouvement non volontaire peut être déterminé à partir de nombreuses sources. De façon préférée, il est déterminé à partir d'au moins deux capteurs, de préférence d'au moins trois capteurs. En effet, l'indicateur de mouvement non volontaire sera plus fiable lorsqu'il est déterminé à partir d'au moins trois capteurs tels que les capteurs de poignées électroniques et au moins un capteur de déplacement.
  • De plus, les données à partir desquelles l'indicateur d'un mouvement non volontaire sera déterminé pourront nécessiter des traitements. Ainsi, le module de commande 40 peut être configuré pour traiter des valeurs mesurées de façon à générer des valeurs calculées utilisées pour la détermination d'un l'indicateur d'un mouvement non volontaire. Le traitement pourra varier en fonction des capteurs concernés et pourra par exemple comporter du filtrage de fréquence, des normalisations, ou encore des rééchantillonnages.
  • En outre, comme cela a été évoqué, l'indicateur d'un mouvement non volontaire pourra être déterminé à partir d'une comparaison entre une valeur calculée ou mesurée et une valeur seuil prédéterminée.
  • Un autre problème avec les déambulateurs peut être leur incapacité à répondre à des besoins différents et changeants. Or, les besoins des utilisateurs de déambulateurs peuvent évoluer à mesure que leurs conditions s'améliorent ou bien qu'elles se détériorent. En conséquence, un déambulateur qui convient initialement à une personne peut devenir progressivement inutilisable au fil du temps.
  • Les valeurs prédéterminées mise en œuvre par le déambulateur 1 robotisé selon l'invention peuvent être renseignées et mise à jour par l'intermédiaire d'une interface homme-machine (IHM). Une telle IHM peut faire partie intégrante au déambulateur 1 robotisé et y être fixée. Néanmoins de préférence, l'IHM est ponctuellement couplée, de façon filaire ou non filaire, au déambulateur 1 robotisé.
  • En outre, les valeurs prédéterminées mise en œuvre par le déambulateur 1 robotisé selon l'invention peuvent être calculées automatiquement à partir de données relatives à l'utilisateur et à sa morphologie renseignée par exemple par l'intermédiaire de l'IHM. Ainsi, ces valeurs seuils pourront évoluer en fonction des informations renseignées au sujet de l'utilisateur.
  • Avantageusement, les valeurs prédéterminées mise en œuvre par le déambulateur 1 robotisé selon l'invention peuvent être modifiées au cours du temps sur la base d'un apprentissage mis en œuvre par le module de commande 40. En effet, le module de commande ou toute unité de calcul couplé au déambulateur pourra avantageusement mettre en œuvre une procédure de personnalisation comportant des étapes d'apprentissages supervisés et/ou non supervisés basées sur des valeurs générées à partir des capteurs couplés au déambulateur. Ainsi, les valeurs seuil pourront être particulièrement adaptées à la personne utilisant le déambulateur selon l'invention.
  • En particulier, l'unité de traitement pourra déterminer un profil personnel de normalité. Ce profil « normal » peut par exemple correspondre à un modèle des caractéristiques d'utilisation du déambulateur permettant de déterminer des valeurs usuelles telles que des valeurs usuelles de force, de variation de force, de vitesse, de variation de vitesse, de distance ou de variation de distance. L'utilisation du profil « normal » permet ensuite de fixer des valeurs seuil et/ou de détecter les anomalies, les anomalies étant en particulier des observations dont les caractéristiques diffèrent significativement du profil « normal » et qui pourraient entrainer une chute.
  • En particulier, l'unité de traitement pourra déterminer des valeurs de références ou valeurs seuils prédéterminées par la mise en œuvre d'une méthode d'apprentissage supervisée ou non supervisée. Parmi les méthodes d'apprentissage supervisées, les réseaux de neurones, les arbres de classification, la recherche des plus proches voisins ou les arbres de régression peuvent être parmi les techniques d'apprentissage automatique les plus robustes et les plus efficaces dans le cadre d'un procédé selon l'invention.
  • En outre, le profil de marche de l'utilisateur du déambulateur 1 robotisé selon l'invention peut être déterminé automatiquement à partir de données de calibration mesurées par exemple par les capteurs du déambulateur 1 robotisé. De telles données de calibration sont par exemple mesurées lors d'une étape de calibration du déambulateur 1 robotisé. Ainsi, l'étape de calibration pourra consister en une pluralité de mesures par l'ensemble des capteurs du déambulateur 1 robotisé lors d'une utilisation par l'utilisateur. Des valeurs seuils utilisées par le déambulateur ou le procédé selon l'invention pourront évoluer en fonction des informations acquises spécifiques au sujet de l'utilisateur.
  • Avantageusement, les données de calibration peuvent être labelisées et servir de valeurs de référence, les données ou mesures étant par exemple associées à une démarche de référence, c'est-à-dire à un mouvement volontaire de l'utilisateur. En effet, le module de commande ou toute unité de calcul couplé au déambulateur pourra avantageusement mettre en oeuvre une procédure de calibration personnalisée comportant des étapes d'apprentissages supervisés et/ou non supervisés basées sur les valeurs générées à partir des capteurs couplés au déambulateur.
  • En particulier, l'unité de traitement pourra déterminer un profil calibré. Ce profil « calibré » peut par exemple correspondre à un modèle de prédiction entrainé à partir des caractéristiques d'utilisation du déambulateur. Ce modèle de prédiction pourra avoir été entrainé à partir des valeurs usuelles de déplacement telles que des valeurs usuelles de force, de variation de force, de vitesse, de variation de vitesse, de distance ou de variation de distance. L'utilisation du profil « calibré » permet ensuite une détection plus sensible et spécifique d'un mouvement non-volontaire de l'utilisateur. Par exemple, si le modèle de prédiction correspond à un modèle capable de prédire une série temporelle alors une valeur mesurée déviant significativement d'une valeur prédite pourra être considérée comme un indicateur de mouvement non volontaire.
  • En outre, le module de commande 40 est configuré pour identifier une position précédente à l'instant donné d'au moins une des roues 11a, 11b, 12, et donc plus généralement du déambulateur.
  • En particulier, il est configuré pour identifier une position précédente antérieure à l'instant donné de la ou des roues, de préférence d'au moins deux roues, 11a, 11b, 12 étant couplées à un moteur de déplacement 20.
  • De façon préférée, la position précédente à l'instant donné correspond à une position de la ou des roues 11a, 11b, 12 au moins dix millisecondes avant l'instant donné, de façon plus préférée d'au moins 50 millisecondes avant l'instant donné, de façon encore plus préférée d'au moins 100 millisecondes avant l'instant donné. Par exemple, la position précédente à l'instant donné peut correspondre à une position de la ou des roues 11a, 11b, 12 à un instant correspondant à l'instant donné moins une durée prédéterminée.
  • Ainsi, le déambulateur 1 robotisé, par exemple la mémoire de donnée 42, est configuré pour mémoriser la position de la ou des roues 11a, 11b, 12, de préférence de celles étant couplées à un moteur de déplacement 20 en fonction du temps. En outre, il peut mémoriser une durée prédéterminée qui sera retranchée à l'instant donné de façon à déterminer la position précédente de la ou des roues 11a, 11b, 12.
  • En outre, le module de commande 40 est configuré pour transmettre à moins une des roues 11a, 11b, 12, de préférence à au moins deux roues, une commande d'arrêt du déambulateur 1 robotisé.
  • Comme cela a été évoqué, le déambulateur comporte un ou plusieurs moteurs 20 de déplacement servant de freins ou bien une ou plusieurs unité(s) de freinage configurée(s) pour réaliser le freinage ou le relâchement du freinage déambulateur 1 robotisé.
  • Il existe différents types d'unité de freinage. Par exemple, l'unité de frein peut être à friction et présenter une structure de patins, de sabot ou de disque qui est déplacée de manière à empêcher mécaniquement la rotation de la roue ou des roues du déambulateur ou de façon préférée, par freinage moteur assuré par un ou plusieurs moteurs 20 de déplacement servant de freins.
  • La commande d'arrêt peut être définie dans le temps et être donc associée à une durée prédéterminée d'arrêt. Par exemple, la durée prédéterminée d'arrêt est comprise entre 1 ms et 1 seconde. L'arrêt est de préférence immédiat puis suivi d'un déplacement pour retrouver une position précédente. Néanmoins, pour éviter un éventuel choc à l'utilisateur, l'arrêt est progressif et comporte un ralentissement du déambulateur avant arrêt et une reprise d'une position précédente.
  • En outre, la commande d'arrêt peut comporter une durée prédéterminée d'immobilisation permettant de fixer une vitesse de déplacement des roues avant leur arrêt. Ainsi, dans le cas d'une détection de risque de chute, l'arrêt du déambulateur ne sera pas brutal mais pourra être adoucie par la définition d'une durée prédéterminée d'arrêt comprise entre 10 ms et 1 seconde. Cela permet de réduire encore l'inconfort de l'utilisateur du déambulateur 1 robotisé. Une durée prédéterminée d'immobilisation peut par exemple être comprise entre 100 ms et 1 seconde.
  • En outre, le module de commande 40 est configuré pour transmettre à au moins une des roues 11a, 11b, 12, de préférence à au moins deux roues, une commande de déplacement du déambulateur 1 robotisé. Cela peut permettre au déambulateur 1 robotisé de retrouver une position qu'il avait antérieurement à celle qu'il avait à l'instant donné identifié.
  • Ainsi, par exemple dans le cas où le déambulateur 1 robotisé se déplacerait trop rapidement vers l'avant, le déambulateur 1 robotisé serait stoppé par exemple pendant une durée prédéterminée puis il reculerait de façon à retrouver une position précédente à la détection du risque de chute.
  • L'équilibre d'un homme debout est réalisé par le système nerveux central en maintenant la projection du centre de masse dans la base de sustentation, ceci défini l'équilibre statique. Lorsqu'un homme est en mouvement, comme lorsqu'il marche, il ne chute pas, mais son équilibre est dit dynamique. La projection du centre de masse n'est plus dans la base de support, ce qui devrait conduire à la chute, mais qui est en fait un état d'équilibre rattrapable, car le pas suivant ramène le centre de masse de l'arrière du corps à la base de support (la plante du pied au sol) pour la dépasser à nouveau, jusqu'au nouveau pas. De même, lorsque l'équilibre est perturbé par un évènement imprévisible, pour rattraper son équilibre, l'humain va réagir. Il s'agit d'un processus d'équilibre réactif, comme par exemple bouger les bras pour ramener le tronc dans un équilibre statique ou avancer un pas pour être dans un équilibre dynamique. La présente invention permet une assistance à l'équilibre réactif où le déambulateur robotisé va mettre l'utilisateur dans un état rattrapable, puis en équilibre statique.
  • Ainsi, un utilisateur du déambulateur pourra se retrouver dans une position que ne serait pas source de risque de chute.
  • De façon préférée, l'instruction de déplacement du déambulateur 1 robotisé comporte une durée prédéterminée de retour en position précédente permettant au module de commande 40 de déterminer une vitesse de déplacement des roues. En outre, cette durée pourra être fonction de la distance à parcourir. De façon préférée, le déambulateur sera configuré de façon à ce que ce retour à la position précédente se fasse une vitesse 'lente', de préférence à une vitesse inférieure à la vitesse de déplacement du déambulateur au moment de la détermination de l'indicateur d'un mouvement non volontaire de l'utilisateur.
  • En outre, le déambulateur 1 robotisé pourra être configuré pour mémoriser une durée prédéterminée de maintien en position précédente. Cette durée correspondant à une durée pendant laquelle le déambulateur 1 robotisé reste à la position précédente. De façon préférée cette durée est inférieure à une seconde.
  • Comme cela a été évoqué, un déambulateur selon l'invention peut comporter au moins une poignée électronique 200, de préférence deux poignées électronique 200.
  • Comme cela a été mentionné, les poignées électroniques 200 sont agencés de façon pouvoir mesurer une force leur étant appliquée par un utilisateur.
  • Les poignées électroniques 200 configurées pour mesurer une force leur étant appliquée peuvent être équipées de capteur de force, de capteurs de couple, de capteur de pression, de jauge d'extensométrie, de technologie de type piézoélectrique ou encore de simples capteurs à boutons.
  • Avantageusement, les poignées électroniques 200 utilisées dans le cadre de l'invention comporte un couplage entre une cellule photoélectrique et un élément d'obturation. Une cellule photoélectrique peut en particulier correspondre à un capteur constitué d'un émetteur d'infrarouge et d'un récepteur placé en face. La zone d'émission est donc une ligne de lumière infrarouge. Lorsqu'un élément d'obturation tel qu'un drapeau pénètre entre l'émetteur et le récepteur la quantité de lumière reçue par le récepteur est de plus en plus faible. La mesure du courant en sortie du capteur est proportionnelle à la quantité de lumière mesurée et donc à la distance de pénétration du drapeau. Cette distance peut ensuite être ramenée à la force, appliquée à la poignée, qui a entraîné le déplacement.
  • Ainsi, une telle poignée électronique autorise la commande du déambulateur 1 robotisé sans qu'il soit nécessaire que l'utilisateur porte sur lui des capteurs, ou actionne des boutons (ou autre interface). Un tel agencement permet de détecter une force, appliquée à la poignée, supérieure ou égale à deux kilogrammes mais également bien inférieure. En outre, un tel agencement permet de déterminer une valeur de force appliquée et ne se contente pas de détecter le dépassement d'un seuil. Ainsi, il pourra être possible à un processeur de traiter une information de façon différente en fonction du niveau de force qui aura été appliqué à la poignée électronique.
  • Avantageusement, une poignée électronique 200 selon l'invention est agencée de façon à permettre la mesure d'au moins une composante d'une force lui étant appliquée.
  • Comme cela est illustré à la figure 2 , à la figure 3 et à la figure 4 , une poignée électronique 200 selon l'invention comporte une pièce centrale 210 et une enveloppe extérieure 220.
  • La pièce centrale 210 d'une poignée électronique 200 selon l'invention peut présenter une forme sensiblement cylindrique. Néanmoins, comme cela est visible sur l'illustration de la figure 2, de façon préférée, la pièce centrale 210 comporte au moins une portion présentant une section comportant une arête. Elle présente par exemple une section en forme de polygone.
  • La pièce centrale 210 est réalisée avec un matériau présentant de préférence un module de Young au moins égal à 175 GPa (pour gigapascals), de préférence supérieure à 200 GPa. Cela permet de conférer à la pièce centrale 210 une rigidité adaptée à son utilisation dans la poignée électronique selon l'invention. La pièce centrale 210 peut être constituée de métal, d'un alliage métallique, de polymère ou d'un ensemble composite. De façon préférée, la pièce centrale 210 est constituée d'acier inoxydable.
  • La pièce centrale 210 présente de préférence une longueur minimale de 300 mm (pour millimètre) et maximale de 500 mm.
  • L'enveloppe extérieure 220 d'une poignée électronique 200 selon l'invention peut présenter une forme sensiblement tubulaire, de préférence tubulaire. Elle peut comporter au moins une portion présentant une section comportant une arête. Néanmoins de façon préférée, elle présente une section de forme ellipsoïdale et de façon plus préférée circulaire. L'enveloppe extérieure 220 est réalisée avec un matériau présentant de préférence un module de Young inférieur à 200 GPa, de façon plus préférée inférieur à 150 GPa et de façon encore plus préférée inférieur à 100 GPa. Une telle constitution et l'existence d'une élasticité au niveau de l'enveloppe extérieure 220 permet d'améliorer les performances de la poignée électronique selon l'invention.
  • L'enveloppe extérieure 220 peut être constituée de métal, d'un alliage métallique, de polymère ou d'un ensemble composite. De façon préférée, l'enveloppe extérieure 220 est constituée d'aluminium.
  • L'enveloppe extérieure 220 présente de préférence une longueur minimale de 300 mm et maximale de 500 mm. En outre, l'enveloppe extérieure 220 peut présenter un diamètre extérieur compris entre 20 mm et 40 mm et une épaisseur de paroi comprise entre 1 mm et 3 mm.
  • Avantageusement, l'enveloppe extérieure 220 est agencée de façon à pouvoir, sous l'effet d'une force comportant une composante verticale, se déplacer d'au moins un dixième, de préférence un millième de millimètre en translation par rapport à un axe orthogonal à un axe longitudinal de la pièce centrale 210. Une valeur de composante de force peut être quantifiée à partir d'un dixième de préférence d'un millième de millimètre de déplacement.
  • Un déplacement d'au moins un dixième, de préférence un millième de millimètre peut correspondre de préférence à un déplacement d'au moins 0,001 millimètre à 1 millimètre.
  • En outre, l'enveloppe extérieure 220 peut être agencée de façon à pouvoir, sous l'effet d'une force comportant une composante horizontale, se déplacer d'au moins un dixième de préférence au moins un millième de millimètre en translation par rapport à un axe longitudinal de la pièce centrale 210. Une valeur de composante de force peut être quantifiée à partir d'un dixième de préférence d'un millième de millimètre de déplacement.
  • Cela est possible notamment en l'absence de fixation directe entre l'enveloppe extérieure et la pièce centrale. En outre, la présence de joints capables de déformations élastique ou encore un arrangement de la pièce centrale permettent également de telles translations.
  • Une poignée électronique 200 selon l'invention comporte une première cellule photoélectrique 230.
  • Les cellules photoélectriques sont des dispositifs électroniques comportant généralement une diode électroluminescente capable d'émettre des impulsions lumineuses, généralement dans l'infrarouge proche (e.g. 850 à 950 nm). Cette lumière est reçue ou non par une photodiode ou un phototransistor en fonction de la présence ou de l'absence d'un objet sur le parcours des impulsions lumineuses. Le courant photoélectrique créé peut être amplifié puis analysé.
  • Dans le cadre de l'invention, une cellule photoélectrique peut être sélectionnée parmi une cellule photoélectrique de type barrage, de type reflex, de type proximité. En outre, il est possible d'utiliser des fibres optiques pour modifier l'arrangement des cellules photoélectriques dans le cadre de l'invention.
  • Dans le cadre de l'invention, une cellule photoélectrique est de préférence une cellule photoélectrique de type barrage pour laquelle le barrage est constitué par un premier élément d'obturation 240.
  • De telles cellules photoélectriques peuvent généralement être peu couteuses mais robustes comparé aux capteurs utilisés habituellement.
  • La première cellule photoélectrique 230 comporte une première diode 231 apte à émettre un faisceau lumineux. La diode d'une cellule photoélectrique selon l'invention peut correspondre à une diode infrarouge.
  • En outre, la première cellule photoélectrique 230 comporte un premier récepteur 232 agencé pour recevoir le faisceau lumineux émis par la première diode. De façon préférée et comme cela est illustré à la figure 2, le faisceau lumineux émis par la première diode est dirigé directement vers le premier récepteur 232.
  • La première cellule photoélectrique 230 est configurée pour générer un courant d'intensité proportionnelle à une quantité de photons reçue par le premier récepteur 232. En particulier, c'est le premier récepteur 232 qui en tant que transducteur de lumière va générer une modification d'un signal électrique en réponse au faisceau lumineux incident sur sa surface. Le premier récepteur 232 peut par exemple être un photoconducteur, une photodiode ou un photo transistor.
  • De façon préférée, une cellule photoélectrique selon l'invention est configurée pour générer un courant électrique dont l'intensité sera proportionnelle à la quantité de photons reçue par le récepteur.
  • En outre, la poignée électronique 1 comporte un premier élément d'obturation 240 qui est capable de, ou agencé de façon à, modifier la quantité de photons reçue par le premier récepteur 232. En particulier, cette modification de la quantité de photons reçue est fonction de la position du premier élément d'obturation 240 par rapport à la première cellule photoélectrique 230.
  • Un élément d'obturation au sens de l'invention peut être constitué de métal, d'un alliage métallique, de polymère ou d'un ensemble composite. De façon préférée, l'élément d'obturation est constitué de polymère, de façon plus préférée de polymère thermoplastique.
  • Le premier élément d'obturation 240 peut comporter une protubérance 241 agencée de façon à venir se positionner entre la diode 231 et le récepteur 232 de la cellule photoélectrique 230. La protubérance 241 peut être fixée de façon amovible ou non amovible au premier élément d'obturation 240. En outre, en l'absence de protubérance 241, c'est l'élément d'obturation qui vient se loger entre la diode 231 et le récepteur 232.
  • Il est important que la première cellule photoélectrique 230 et le premier élément d'obturation 240 puissent être mobiles au moins en partie l'un par rapport à l'autre. En effet, c'est notamment le mouvement de l'un par rapport à l'autre, de préférence d'au moins une partie l'un par rapport à l'autre, qui permettra une mesure d'une composante d'une force appliquée à la poignée électronique 200 selon la présente invention. Alternativement, le premier élément d'obturation 240 et la première cellule photoélectrique 230 sont fixés directement ou indirectement sur des parties de la pièce centrale et ces parties peuvent être mobiles l'une par rapport à l'autre.
  • Ainsi, selon un mode de réalisation illustré aux figures 4 ou 5, parmi la première cellule photoélectrique 230 et le premier élément d'obturation 240, l'un est fixé à l'enveloppe extérieure 220 et l'autre est fixé à la pièce centrale 210. En particulier, si l'un est fixé à l'enveloppe extérieure, il ne sera pas fixé à la pièce centrale et vice versa. La figure 3 présente par exemple des moyens de fixation 242 du premier élément d'obturation 240 à l'enveloppe extérieure 220. La fixation est de préférence une fixation amovible.
  • En particulier, le positionnement de la première cellule photoélectrique 230 et du premier élément d'obturation 240 ou la fixation de l'élément d'obturation 240 à l'enveloppe extérieure 220 sera réalisé de façon à ce qu'une force appliquée F1 à la poignée électronique 200, si elle est suffisante pour déplacer au moins en partie l'enveloppe extérieure 220 alors elle entrainera une modification de la quantité de photons reçue par le premier récepteur 232. En outre, la position du premier élément d'obturation 240 permettant d'influer sur la quantité de photons reçue par le premier récepteur 232 alors, la modification de la quantité de photons reçue par le premier récepteur 232 sera corrélée, de préférence proportionnelle, à une première composante de la force ayant été appliquée à la poignée électronique 200.
  • Comme illustré à la figure 4 , la fixation sera réalisée de façon à ce qu'une force appliquée F2 à la poignée électronique 200, si elle est suffisante pour déplacer au moins en partie l'enveloppe extérieure 220, entraine une modification de la quantité de photons reçue par le premier récepteur 232. En outre, la position du premier élément d'obturation 240 permettant d'influer sur la quantité de photons reçue par le premier récepteur 232 alors, la modification de la quantité de photons reçus par le premier récepteur 232 sera corrélée, de préférence proportionnelle, à une deuxième composante de la force ayant été appliquée à la poignée électronique 200. Comme illustré, la poignée peut comporter un élément 270 capable de déformation élastique, par exemple en polymère, de façon à permettre une translation de l'enveloppe extérieure 220 par rapport à la pièce centrale 210.
  • Ainsi, la poignée électronique selon la présente invention peut comporter un capteur d'une composante de force verticale ou horizontale passant ou non par une mesure d'un déplacement de l'enveloppe extérieure par rapport à la pièce centrale 210, le déplacement étant causé par une force comportant une composante verticale et/ou une composante horizontale. Ainsi, le déplacement peut concerner une partie seulement de l'enveloppe extérieure et peut se comprendre comme une déformation de l'enveloppe extérieure.
  • Dans un mode de réalisation particulier, la poignée 200 électronique comporte un axe fixe horizontal, par exemple en acier, apte à être lié à un appareil d'assistance à la marche (e.g. déambulateur) et qui sert de référence. Elle comporte également une enveloppe extérieure 220 pouvant prendre la forme d'un tube extérieur qui peut se déplacer, sous l'effet de la composante horizontale de la force, d'un dixième de millimètre en translation par rapport à l'axe central et qui, sous l'effet de la composante verticale de la force, se déforme dans le plan sagittal comme une poutre encastrée. La mesure de cette force peut être réalisée par un processeur par exemple placé dans la poignée 200 électronique ou dans l'appareil d'assistance à la marche.
  • Comme cela est illustré à la figure 5 , une cellule photoélectrique telle qu'utilisée dans le cadre de la présente invention est de préférence configurée de façon à pouvoir générer un signal électrique dont l'intensité est corrélée, de préférence proportionnelle, à la position d'un élément d'obturation. Ainsi, la modification de la quantité de photons reçue par le récepteur sera proportionnelle à une composante de la force ayant été appliquée à la poignée électronique 200.
  • Comme illustré sur la figure 5, la relation entre la distance et l'intensité est de préférence linéaire sur au moins 1 mm.
  • Comme cela est illustré à la figure 6 , une poignée électronique 200 selon la présente invention peut également comporter au moins une deuxième cellule photoélectrique 250.
  • Cette deuxième cellule photoélectrique 250 peut partager les mêmes caractéristiques que la première cellule photoélectrique 230 et en particulier ses caractéristiques préférées ou avantageuses.
  • Comme la première cellule photoélectrique, la deuxième cellule photoélectrique 250 comporte une deuxième diode 251 apte à émettre un faisceau lumineux. Elle comporte également un deuxième récepteur 252 agencé pour recevoir ledit faisceau lumineux.
  • En outre, la deuxième cellule photoélectrique 250 est agencée de façon à ce qu'une force appliquée à la poignée électronique 200 soit apte à entrainer une modification de la quantité de photons reçue par le deuxième récepteur 252. Généralement, la force appliquée à la poignée électronique 200 sera apte à entrainer une modification de la quantité de photons reçus par le deuxième récepteur 250 si elle est apte à déplacer au moins en partie l'enveloppe extérieure 220.
  • La poignée électronique 200 peut également comporter une pièce centrale 210 agencée de façon à ce qu'une partie de la pièce centrale 210 se déplace sous l'action d'une force appliquée F1 à ladite poignée électronique 200, entrainant une modification de la quantité de photons reçue par le premier récepteur 232 et qu'une partie de la pièce centrale 210 se déplace sous l'action d'une force appliquée F2 à la poignée électronique 200, entrainant une modification de la quantité de photons reçue par le deuxième récepteur 252.
  • Avantageusement, la modification de la quantité de photons reçus est proportionnelle à une deuxième composante de la force ayant été appliquée à la poignée électronique 200.
  • Ainsi, la présence d'une deuxième cellule photoélectrique 250 permet de mieux caractériser la force appliquée à la poignée électronique 200.
  • Au-delà de la capacité à mesurer une deuxième composante de force, cela permet une calibration de la poignée électronique sans intervention manuelle sur la poignée et son électronique. En effet, un 'zéro' est obtenu lorsque aucune force ne s'applique sur le système et la force mesurée peut correspondre à un pourcentage de déplacement de l'élément d'obturation par exemple par rapport à un déplacement maximum.
  • Les cellules photoélectrique 230, 250 peuvent être fixées directement à la pièce centrale 210.
  • Comme illustré sur la figure 6, les cellules photoélectrique 230, 250 peuvent être fixées indirectement à la pièce centrale 210. En particulier, un élément intermédiaire 211 peut être utilisé. L'élément intermédiaire 211 est fixé à la pièce centrale 210 tandis que les cellules photoélectrique 230, 250 sont fixées à l'élément intermédiaire 211. Cela peut permettre de fabriquer plus rapidement une poignée selon l'invention et en facilite une éventuelle maintenance.
  • En outre, une poignée électronique 200 selon la présente invention peut également comporter une carte électronique 280. Une telle carte électronique 280 pourra être configurée pour mesurer la tension de sortie de la cellule photoélectrique puis la transformer en une donnée numérique.
  • Avantageusement, la carte électronique 280 est configurée pour échantillonner la mesure du courant sur 10 bits, ce qui correspond à 1024 valeurs. Un tel échantillonnage permet une résolution de la mesure de l'ordre du millième de millimètre.
  • En particulier, la carte électronique 280 est configurée pour mesurer une tension ou une intensité de sortie et l'échantillonner sur au moins 4 bits, de préférence au moins 10 bits.
  • Considérant la corrélation entre la tension ou l'intensité de sortie et le déplacement en millimètre d'un élément d'obturation ou de l'enveloppe extérieure 220 par rapport à la pièce centrale 210 ou à une cellule photoélectrique d'une part et la corrélation entre le déplacement en millimètre de l'enveloppe extérieure 220 par rapport à la pièce centrale 210 et la force appliquée d'autre part, la carte électronique 280, ou une carte électronique disposée en dehors de la poignée, pourra être configurée pour transformer l'information générée par une cellule photoélectrique en une information sur l'intensité de la force appliquée sur la poignée électronique.
  • Comme présenté en lien avec la figure 6 et la figure 7 , une poignée électronique 200 selon la présente invention peut également comporter un deuxième élément d'obturation 260.
  • Les mesures de déplacement horizontal et vertical peuvent alors être découplées. Un premier capteur est utilisé pour mesurer la déformation de la poignée électronique 200 due à une composante verticale F1 et un deuxième capteur est utilisé pour mesurer le déplacement horizontal de la poignée dû à une composante horizontale F2. De plus, la présence des deux capteurs permet une calibration automatique (i.e. sans manipulation du capteur).
  • Ce deuxième élément d'obturation 260 peut partager les mêmes caractéristiques que le premier élément d'obturation 240 et en particulier ses caractéristiques préférées ou avantageuses. Par exemple, le deuxième élément d'obturation 260 peut comporter une protubérance 261 agencé pour couper le faisceau lumineux généré par la deuxième diode 251.
  • Ainsi, le deuxième élément d'obturation 260 est capable de modifier la quantité de photons reçue par le deuxième récepteur 252 (non représenté sur la figure 7). Cette modification est en particulier fonction de sa position par rapport à la deuxième cellule photoélectrique 250.
  • En outre, le deuxième élément d'obturation 260 peut comporter une membrane 262 ladite membrane 262 étant agencée pour transmettre un déplacement de l'enveloppe extérieure 220, par exemple soumise à une composante de force horizontale, à une protubérance 261. En particulier, la liaison avec l'enveloppe extérieure 220 peut être une lamelle qui se déforme selon la force exercée horizontalement par l'utilisateur. Sur cette lamelle est rigidement fixée une protubérance telle qu'un drapeau qui sert à la mesure. La pièce déformée restant dans sa zone élastique, la déformation est proportionnelle à la force. Alternativement, le deuxième élément d'obturation 260 et la deuxième cellule photoélectrique 250 sont fixés directement ou indirectement sur des parties de la pièce centrale et ces parties peuvent être mobiles l'une par rapport à l'autre. De façon préférée, la pièce centrales est agencée de façon à ce que le deuxième élément d'obturation 260 et la deuxième cellule photoélectrique 250 sont fixés directement ou indirectement sur des parties de la pièce centrale qui peuvent se déplacer indépendamment et des parties de la pièce centrale sur lesquelles sont fixées directement ou indirectement le premier élément d'obturation 240 et la deuxième cellule photoélectrique 250
  • Avantageusement, la deuxième composante de la force sera perpendiculaire à la première composante de la force.
  • Ainsi, la poignée électronique 200 peut comporter un capteur pour la déformation de l'enveloppe extérieur 220, et plus largement de la poignée électronique 200, due à une composante horizontale.
  • Pour cela, la deuxième cellule photoélectrique 250 est de préférence positionnée sensiblement perpendiculairement, de préférence perpendiculairement à la première cellule photoélectrique 230. Plus particulièrement, l'axe d'un faisceau lumineux formé par la première cellule photoélectrique 230 est perpendiculaire à l'axe lumineux formé par la seconde cellule photoélectrique 250.
  • Dans un mode de réalisation, lorsque la poignée électronique 200 comporte une deuxième cellule photoélectrique 250 et un deuxième élément d'obturation 260, l'un est fixé à l'enveloppe extérieure 220 et l'autre, n'étant pas fixé à l'enveloppe extérieure 220, est fixé à la pièce centrale 210.
  • Néanmoins, lorsque la poignée électronique 200 comporte une deuxième cellule photoélectrique 250 et un deuxième élément d'obturation 260, avantageusement l'un est fixé à la pièce centrale 210 et l'autre, n'étant pas fixé à la pièce centrale 210, est fixé à une pièce couplée à la poignée électronique. Cette pièce peut par exemple correspondre à un élément de jonction entre la poignée électronique et un élément de châssis du déambulateur 1 robotisé.
  • Alternativement comme cela a été évoqué et comme cela sera détaillé plus avant, les éléments d'obturation et les cellules photoélectriques peuvent être tous fixés à la pièce centrale. Cette fixation peut être directe ou indirecte.
  • Généralement au moins un élément d'obturation 240, 260 est fixé directement ou indirectement à l'enveloppe extérieure 220. Cette fixation peut être une fixation amovible ou non amovible. En outre, dans un mode de réalisation, si un élément d'obturation est fixé à l'enveloppe extérieure 220 alors il ne sera pas fixé à la pièce centrale 210.
  • De même, au moins une cellule photoélectrique 230,250 est fixée directement ou indirectement à l'enveloppe extérieure 220. Cette fixation peut être une fixation amovible ou non amovible. En outre, si une cellule photoélectrique est fixée à l'enveloppe extérieure alors elle ne sera pas fixée à la pièce centrale 210.
  • Avantageusement, la ou les cellules photoélectriques 230,250 sont fixées aux extrémités de l'enveloppe extérieure 220. De façon préférée elles sont fixées aux extrémités opposées de l'enveloppe extérieure 220. En particulier, comme illustré à la figure 7, la cellule photoélectrique 230 (non représentée sur la figure 7) agencée pour une mesure d'une composante de force verticale F1, est de préférence positionnée dans un quartile proximal P de la poignée électronique 200 tandis que la cellule photoélectrique 250 agencée pour une mesure d'une composante de force horizontale F2 est de préférence positionnée dans un quartile distal D de la poignée électronique 200. Cela permet une amélioration de la précision des mesures et de la sensibilité.
  • Avantageusement, pour faciliter le déplacement horizontal de l'enveloppe extérieure, des roulements linéaires à billes sont utilisés et une pièce de type guidage linéaire à bille permet de faire la liaison entre l'axe central et le tube extérieur.
  • L'enveloppe extérieure peut en outre être recouverte d'une forme ergonomique 221 pour faciliter la préhension de la poignée 200 électronique. La forme ergonomique 221 peut être constituée de polymères ou de tout autre matériau.
  • Ainsi, l'effort appliqué par une main sur la poignée peut être modélisé par une force, dans le plan sagittal, ayant une composante verticale, F1, et une composante horizontale, F2, dans le sens de la marche de l'utilisateur. Une telle poignée électronique permet de passer outre les compressions réalisées par l'utilisateur lors de l'utilisation de la poignée pour se focaliser sur les actions comportant une force associée à une direction donnée.
  • Comme cela a été mentionné, un déambulateur 1 robotisé selon l'invention est configuré de façon à pouvoir être contrôlé intuitivement par un utilisateur. En particulier, un déambulateur 1 robotisé selon l'invention est configuré de façon à ce qu'au moins un moteur de déplacement 20 puisse être contrôlé par un utilisateur à partir d'une manipulation des poignées électroniques.
  • Comme présenté en lien avec la figure 8 , une poignée électronique 200 selon la présente invention peut également être agencée de façon à permettre la mesure d'au moins deux composantes d'une force lui étant appliquée.
  • Pour cela, chacune des poignées électroniques 200 peut comporter avantageusement une pièce centrale 210 comprenant une première cellule photoélectrique 230, un premier élément d'obturation 240, une deuxième cellule photoélectrique 250 et un deuxième élément d'obturation 260.
  • Comme déjà en partie détaillé en lien avec les figures 1 à 7, les éléments d'obturation 240, 260 sont agencés de façon à pouvoir, en fonction de leur position par rapport à leur cellule photoélectrique 230, 250 respective, modifier la quantité de photons reçue par le récepteur 232,252.
  • Dans ce mode de réalisation, la première cellule photoélectrique 230 et le premier élément d'obturation 240 sont agencés de façon à ce qu'une force appliquée à la poignée électronique 200 comportant une première composante et apte à déplacer au moins en partie la pièce centrale 210, soit apte à entrainer une modification de la quantité de photons reçue par le premier récepteur, la modification étant proportionnelle à une première composante de la force ayant été appliquée à la poignée électronique 200.
  • En outre, la deuxième cellule photoélectrique 250 comporte une deuxième diode 251 apte à émettre un faisceau lumineux et un deuxième récepteur 252 agencé pour recevoir ledit faisceau lumineux. La deuxième cellule photoélectrique 250 est configurée pour générer un courant d'intensité proportionnelle à une quantité de photons reçue par le deuxième récepteur 252.
  • Le deuxième élément d'obturation 260 est capable, en fonction de sa position par rapport à la deuxième cellule photoélectrique 250, de modifier la quantité de photons reçue par le deuxième récepteur 252.
  • En outre, la deuxième cellule photoélectrique 250 et le deuxième élément d'obturation 260 sont agencés de façon à ce qu'une force appliquée à la poignée électronique 200 comportant une deuxième composante et apte à déplacer au moins en partie la pièce centrale 210, soit apte à entrainer une modification de la quantité de photons reçue par le deuxième récepteur 252, ladite modification étant proportionnelle à une deuxième composante de la force ayant été appliquée à la poignée électronique 200.
  • Il est ainsi possible de déterminer au moins deux composantes d'une force appliquée à chacune des deux poignées et provoquant directement un déplacement (une déformation au moins partielle) de la pièce centrale 210. Les deux poignées électroniques 200 peuvent ainsi être configurées pour commander au moins un partie un moteur équipant un déambulateur 1 robotisé en fonction des valeurs des deux composantes de force calculées.
  • A titre d'exemple non limitatif, la commande du moteur peut générer un déplacement d'un dispositif motorisé tel qu'un déambulateur 1 robotisé. Une telle commande peut être soumise à la détermination des valeurs des deux composantes d'une force appliquée et calculées respectivement pour les deux poignées.
  • Afin de permettre une indépendance des mesures entre les deux composantes d'une force appliquée F2 (par exemple horizontale) sur chacune des poignées électroniques 200, ces dernières (et en particulier la position des cellules photoélectrique et des éléments d'obturation) peuvent être agencées de façon à ce que la première composante de la force appliquée F2 à la poignée électronique 200, ne soit pas apte à entrainer une modification de la quantité de photons reçue au niveau de la deuxième cellule photovoltaïque 250 mais uniquement au niveau de la première cellule photovoltaïque 230.
  • De même, chacune des poignées électroniques 200 peut également être configurée de façon à ce que la force appliquée à la poignée électronique 200, comportant une deuxième composante perpendiculaire à la première composante, ne soit pas apte à entrainer une modification de la quantité de photons reçue au niveau de la première cellule photovoltaïque 230 mais uniquement au niveau de deuxième cellule photovoltaïque 250.
  • En outre, la pièce centrale 210 peut comporter une région d'attache 210-1 à un dispositif motorisé tel qu'un déambulateur 1 robotisé selon la présente invention ainsi qu'une région d'appui 210-2.
  • La région d'attache 210-1 peut consister en un prolongement longitudinal de la région d'appui 210-2 et peut comprendre une pluralité de logements, tels que par exemple une pluralité de pas de vis, adaptés pour recevoir des éléments de fixation, tels qu'à titre d'exemple non limitatifs une pluralité de vis, permettant de relier la poignée électronique 200 au déambulateur 1 robotisé.
  • La région d'appui 210-2 est adaptée pour permettre à un utilisateur de prendre appui sur celle-ci lorsque l'utilisateur interagit avec le déambulateur 1 robotisé. Ainsi, dans ce mode de réalisation, c'est la pièce centrale 210 qui subit directement une déformation lors de l'application d'une force exercée par l'utilisateur.
  • Afin de fournir des mesures indépendantes dans au moins deux dimensions, c'est-à-dire afin de mesurer au moins deux composantes d'une force appliquée sur la poignée électronique 200 de manière indépendante, la région d'appui 210-2 de la pièce centrale 210 peut avantageusement comprendre au moins une poutre encastrée et un pont de déformation.
  • La poutre encastrée comprend avantageusement une extrémité encastrée 211-1, 211-3 et une extrémité libre 211-2, 211-4. L'extrémité encastrée 211-1, 211-3 est reliée à la pièce centrale tandis que l'extrémité libre 211-2, 211-4est agencée pour être mobile selon un axe longitudinal de la pièce centrale 210 autorisant un déplacement de ladite extrémité libre lors de l'application d'une force sur la poignée électronique 200. De façon avantageuse, la poutre encastrée est agencée de façon à ce que l'extrémité libre 211-2, 211-4 soit apte à se déplacer lors de l'application d'une force selon une première composante mais ne soit pas à se déplacer lors de l'application d'une force selon une deuxième composante perpendiculaire à la première composante.
  • A titre d'exemple illustratif, l'extrémité libre 211-2, 211-4 peut se déplacer (sous l'effet de la déformation de la poutre) selon un axe spécifique, tel que l'axe de l'une des composantes de la force appliquée. Cela permet ainsi de ne générer un déplacement de l'extrémité libre 211-2, 211-4, que si la force appliquée présente une composante donnée non nulle. Par exemple, l'extrémité libre 211-2, 211-4 peut présenter un degré de liberté autorisant un déplacement de ladite extrémité libre selon l'axe de la deuxième composante de la force appliquée, ladite deuxième composante de la force appliquée pouvant correspondre à une composante horizontale F2.
  • En outre, un pont de déformation 212 de la pièce centrale 210 peut comprendre une ouverture traversante 212-1 débouchant sur un évidement 213. L'ouverture traversante 212-1 est agencée pour pouvoir subir une déformation élastique lors de l'application d'une force sur la poignée électronique 200. Plus particulièrement, le volume de l'ouverture traversante 212-1 peut augmenter ou diminuer en fonction de l'application de la force sur la poignée électronique 200.
  • A titre d'exemple illustratif, l'ouverture traversante 212-1 peut être agencée de façon à ce que son volume varie seulement lors de l'application d'une force comportant une composante particulière. Cela permet de ne générer une augmentation ou une diminution du volume de l'ouverture traversante 212-1, par un déplacement de la pièce centrale 210 et plus particulièrement de la région d'appui 210-2, que si la force appliquée présente une composante donnée non nulle (e.g. composante verticale).
  • Ainsi, l'augmentation ou la diminution du volume de l'ouverture traversante 212-1 peut être générée selon un axe spécifique d'une force appliquée, tel que l'axe de l'une des composantes de la force appliquée. Par exemple, l'ouverture traversante 212-1 peut être agencée de sorte à autoriser un déplacement de la région d'appui 210-2, et donc une augmentation ou une diminution du volume de l'ouverture traversante 212-1 selon l'axe de la première composante de la force appliquée, ladite première composante de la force appliquée pouvant correspondre à une composante verticale F1.
  • Avantageusement, la deuxième cellule photoélectrique 250 peut être fixée à la pièce centrale 210, au sein d'une cavité adaptée. Le deuxième élément d'obturation 260 sera dans ce cas fixé directement à une extrémité libre 211-2, 211-4 d'une poutre encastrée. En effet, l'application d'une force sur la région d'appui 210-2, si elle est suffisante, induira une déformation élastique de la pièce centrale 210. Une telle déformation pourra être mesurée si la deuxième composante de la force appliquée est non nulle, entrainant une modification de la quantité de photons reçue par le deuxième récepteur 252. En effet, la déformation élastique entrainera un déplacement du deuxième élément d'obturation 260 fixé à l'extrémité libre 211-2 selon l'axe de la deuxième composante de la force appliquée bloquant ainsi tout ou partie du faisceau lumineux reçu par le récepteur 252 et généré par la diode 251.
  • Afin de mesurer la première composante de la force appliquée sur la région d'appui 210-2, la première cellule photoélectrique 230 et le premier élément d'obturation 240 peuvent respectivement être positionnés de part et d'autre de l'ouverture traversante 212-1 du pont de déformation 212. En effet, l'application d'une force sur la région d'appui 210-2, si elle est suffisante, induira une déformation élastique de la pièce centrale 210. Une telle déformation pourra être mesurée si la première composante de la force appliquée est non nulle, entrainant une modification de la quantité de photons reçue par le premier récepteur 232. En effet, la déformation élastique entrainera un déplacement du premier élément d'obturation 240 fixé sur la pièce centrale 210, plus particulièrement dans un logement 214 adapté, selon l'axe de la première composante de la force appliquée bloquant ainsi tout ou partie du faisceau lumineux reçu par le récepteur 232 et généré par la diode 231.
  • Afin de diminuer le poids de la pièce centrale 210, la pièce centrale 210 peut comporter au moins deux ouvertures centrales 216-1, 216-2 parcourues par une partie 215 de la pièce centrale permettant d'assurer une rigidité suffisante pour éviter toute déformation importante ou rupture de la pièce centrale 210 lors de sa manipulation par l'utilisateur, lesdites ouvertures centrales étant positionnées au centre de la pièce centrale, plus particulièrement entre les extrémités de la pièce centrale 210.
  • En outre, afin de faciliter le passage de câbles d'alimentation électrique, la pièce centrale 210 peut avantageusement comporter un évidement (non représenté sur les figures) parcourant longitudinalement la pièce centrale 210. Un tel évidement permet notamment le passage des câbles d'alimentation électriques du déambulateur vers la poignée électronique 200 et plus particulièrement ledit évidement permet de relier les cellules photoélectriques 230, 250 afin que celles-ci soient alimentées.
  • Comme décrit précédemment, chacune des poignées électroniques 200 peut comprendre une enveloppe extérieure 220, ladite enveloppe extérieure 220 étant couplée et/ou fixée à la pièce centrale 210. De façon préférée, l'enveloppe extérieure 220 n'est pas fixée à la pièce centrale 210 mais est seulement couplée par exemple par un ou plusieurs éléments de transmission de force.
  • Pour cela, un ou plusieurs éléments de transmission de force de l'enveloppe extérieure 20 sont agencés de façon à traverser un logement pratiqué dans l'extrémité libre 211-2, 211-4 de la poutre encastrée. Un élément de transmission de force peut par exemple correspondre à une vis, un tube, un cylindre, comme une goupille liant les deux parties de l'enveloppe extérieure 220 et traversant la pièce centrale 210 dans un premier logement pratiqué dans l'extrémité libre 211-2, 211-4 de la poutre encastrée et/ou dans un deuxième logement pratiqué dans la pièce centrale 210.
  • De préférence, en l'absence de force appliquée à la poignée électronique, l'élément de transmission de force n'est pas en contact direct ou indirect de la pièce centrale 210. De façon préférée, le premier logement pratiqué dans l'extrémité libre 211-2, 211-4 de la poutre encastrée et le deuxième logement pratiqué dans la pièce centrale 210 comporte un élément de transmission de force, tel qu'une goupille, ayant un ajustement avec un jeu. L'enveloppe extérieure 220 transmet de préférence les efforts extérieurs à la pièce centrale 210 par la goupille traversant la pièce centrale en son deuxième logement et par la goupille traversant la pièce centrale en son premier logement pratiqué dans l'extrémité libre 211-2, 211-4.
  • En particulier, les goupilles peuvent correspondre à des cylindres en métal traversant la pièce centrale 210 au niveau d'un premier logement prévu dans l'extrémité libre 211-2, 211-4 et au niveau d'un deuxième logement prévu dans la pièce centrale 210 venant se loger dans l'enveloppe extérieure 220. Ces goupilles sont avantageusement montées avec un jeu de façon à tourner librement, elles ne transmettent donc que des forces de la partie extérieure à la pièce centrale 210.
  • A titre d'exemple illustratif, afin de permettre la transmission d'un déplacement horizontal, lors de l'application d'une force sur la poignée électronique 200, par l'élément de transmission de force traversant le premier logement pratiqué dans l'extrémité libre 211-2, 211-4 de la poutre encastrée, il est prévu que le premier logement soit agencé pour accueillir l'élément de transmission de force. L'élément de transmission de force, prenant avantageusement la forme d'une goupille, permet de relier à la pièce centrale 210 l'enveloppe extérieur 220 de la poignée électronique 200.
  • En outre, afin de permettre la transmission d'un déplacement vertical, lors de l'application d'une force sur la poignée électronique 200, par l'élément de transmission de force traversant le deuxième logement de la pièce centrale 210, il est prévu que le deuxième logement prévu dans la pièce centrale 210 prenne la forme d'un trou oblong et soit agencé pour accueillir un roulement à bille adapté pour enceindre ledit élément de transmission de force. Ainsi, l'élément de transmission de force traversant le deuxième logement de la pièce centrale 210, prenant avantageusement la forme d'une goupille, présente un degré de liberté en translation et en rotation par rapport à la pièce centrale 210 de la poignée électronique 200.
  • De tels éléments de transmission de force permettent d'éviter les efforts de torsion qui peuvent parasiter les mesures lors de l'application d'une force par un utilisateur. Ainsi, un tel arrangement permet d'améliorer la justesse de la mesure et en particulier sa linéarité.
  • Une poignée électronique 200 peut également comporter un élément de fixation tel qu'une vis traversant la pièce centrale 210 dans les ouvertures centrales 216-1, 216-2 et/ou au sein d'une cavité comprenant la deuxième cellule photoélectrique 250.
  • En effet, il est prévu que l'enveloppe extérieur 220 puisse prendre la forme de deux demi-coques agencées pour accueillir la pièce centrale 210. Pour cela, l'élément de fixation est agencé pour établir une liaison mécanique réversible entre les deux demi-coques formant l'enveloppe extérieur 220.
  • Un tel élément de fixation permet d'éviter les efforts de torsion qui peuvent parasiter les mesures lors de l'application d'une force par un utilisateur, puisque l'élément de fixation n'est pas en contact avec la pièce centrale 210.
  • Ainsi, au moins une des poignées électroniques 200 comporte un capteur couplé, de préférence fonctionnellement, à un module de commande 40 et le module de commande 40 est configuré de façon à pouvoir commander le moteur de déplacement 20. En particulier, et comme illustré à la figure 9 , le module de commande 40 pourra commander le moteur de déplacement 20 en fonction de valeurs transmises par le capteur de la poignée électronique 200. En outre la poignée électronique 200 peut comporter plusieurs capteurs couplés, de préférence fonctionnellement, au module de commande 40.
  • Le couplage permet au capteur de transmettre des données au module de commande. Le couplage fonctionnel d'un ou de plusieurs capteurs d'une des poignées électroniques 200 au module de commande peut correspondre à une transmission d'informations, telles que des valeurs de courant (intensité ou tension) depuis les capteurs jusqu'au module de commande, cela directement ou indirectement. En outre, ce couplage fonctionnel peut comporter une fusion des informations provenant des capteurs de façon à ce que le module de commande puisse donner une instruction à un ou plusieurs moteurs en fonction de valeurs provenant de plusieurs capteurs. Une telle fusion de capteur permet par exemple de détecter l'intention de se lever de l'utilisateur pour synchroniser le mouvement du déambulateur au mouvement de l'humain.
  • La poignée électronique 200 étant munie de capteurs et d'électronique, il est nécessaire d'amener des câbles depuis l'emplacement de l'électronique sur le châssis. Les câbles sont par exemple intégrés directement dans le châssis ou bien fixés à celui-ci.
  • De façon préférée, le capteur de la poignée électronique 200 est agencé de façon à pouvoir mesurer au moins une composante d'une force appliquée à la poignée électronique 200.
  • Le capteur de la poignée électronique 200 peut être tout dispositif agencé et configuré pour mesurer la valeur d'une force ou d'un effort. Par exemple, un capteur de la poignée électronique 200 peut être sélectionné parmi : un capteur de force, un capteur de pression, une cellule photoélectrique à barrage, un capteur de déplacement. En particulier, le capteur de la poignée électronique 200 peut comporter une jauge d'extensométrie, un capteur de force résistif ou une cellule photoélectrique. De façon préférée, la poignée électronique 200 selon l'invention comporte au moins une cellule photoélectrique 230.
  • En outre, le module de commande 40 peut comporter un module de communication 43 assurant une communication entre les différents composants du module de commande 40, notamment selon un bus de communication adapté filaire ou sans fil.
  • De façon préférée, le module de communication 43 est configuré pour assurer la communication des données mesurées par les capteurs d'un déambulateur 1 robotisé selon l'invention vers une mémoire de données configurée pour enregistrer de telles données. En outre, le module de communication permet également la communication entre le processeur et la mémoire de données pour notamment calculer une valeur en fonction des données mémorisées, ladite valeur pourra être ensuite enregistrée directement dans un champ adapté dans la mémoire de données. Enfin, le module de communication permet également au processeur de commander un moteur de déplacement d'un déambulateur 1 robotisé, notamment une commande du moteur peut être associée à une valeur calculée à partir des données mesurées par les capteurs.
  • En outre, le module de commande 40 peut comporter une Interface Homme Machine (IHM) 44.
  • Cette dernière peut avantageusement être agencée pour coopérer avec un processeur, l'interface homme-machine peut correspondre à une ou plusieurs LED, voyant lumineux, signal sonore, signal tactile (vibrations), un écran, une imprimante, un port de communication couplé à un dispositif informatique ou toute autre interface permettant de communiquer avec un humain, de manière perceptible par l'intermédiaire de l'un de ses sens ou un client informatique par l'intermédiaire d'une liaison de communication.
  • Une telle IHM peut aussi être utilisée pour configurer le module de commande. En particulier, le module de commande peut interagir via une IHM avec d'autre dispositifs électroniques ou objets connectés 5 de façon à recueillir des données de paramétrages. De telles données de paramétrages peuvent par exemple correspondre à des valeurs seuil prédéterminées ou des durées prédéterminées.
  • En outre, un déambulateur 1 robotisé selon l'invention est équipé d'une source d'alimentation électrique (non représentée sur les figures) adaptée permettant aux différents éléments dudit déambulateur 1 robotisé de fonctionner. Une telle source d'alimentation consiste généralement en une batterie ou une pluralité de batteries agencées pour délivrer l'énergie électrique suffisante pour permettre le fonctionnement du ou des moteurs de mouvement ou encore pour assurer le fonctionnement des différents composants du module de commande.
  • Un déambulateur 1 robotisé selon l'invention ne saurait se limiter à un seul module de commande 40, il est prévu, dans un mode de réalisation particulier, que le déambulateur 1 robotisé comprenne un module de commande dédié à chaque poignée. Chacun des modules de commandes pourra ainsi être agencé à l'intérieur ou à l'extérieur de la poignée à laquelle il est associé. En outre, le déambulateur peut comporter une carte électronique de puissance par moteur qui permet de contrôler l'énergie envoyée audit moteur.
  • Dans un mode de réalisation particulier, un déambulateur 1 robotisé comporte un châssis 10 présentant une partie avant 10a et une partie arrière 10b, une paire de roues 11a, 11b étant agencée pour supporter la partie arrière 10b du châssis 10, et une roue 12 ou une paire de roues étant agencée pour supporter la partie avant 10a du châssis, les deux roues 11a, 11b, 12 d'une paire de roues étant motorisées c'est-à-dire couplées chacune à un moteur de déplacement 20, ledit déambulateur 1 robotisé comportant en outre :
    • un module de commande 40 configuré pour commander les moteurs de déplacement 20 ;
    • une mémoire de données 42 couplée au module de commande 40 configurée pour mémoriser une valeur prédéterminée de coefficient multiplicateur de force et une valeur prédéterminée de coefficient de réglage de l'assistance à la marche ;
    • deux poignées électroniques 200 comportant chacune au moins un capteur couplé fonctionnellement au module de commande 40, ledit capteur étant configuré pour générer des données de force d'interaction entre une main de l'utilisateur et le déambulateur 1 robotisé ;
    • au moins un capteur de déplacement configuré pour mesurer des données de déplacement du déambulateur 1 robotisé d'assistance à la marche ; le module de commande 40 étant configuré pour
      • ∘ Déterminer une valeur de force d'interaction entre une main de l'utilisateur et le déambulateur 1 robotisé pour chacune des poignées électroniques 200 à partir des données générées par chacun des capteurs des poignées électroniques 200 ;
      • ∘ Déterminer une valeur de vitesse de déplacement du déambulateur 1 robotisé à partir de données de déplacement mesurées ;
      • ∘ Calculer, pour chacune des roues motorisées, une valeur d'incrément à partir :
        • -- des valeurs de force d'interaction entre une main de l'utilisateur et le déambulateur 1 robotisé corrigées avec la valeur prédéterminée de coefficient multiplicateur de force, et
        • -- de la valeur de vitesse de déplacement du déambulateur 1 robotisé corrigée par la valeur prédéterminée de coefficient de réglage de l'assistance à la marche.
  • Cette assistance à la marche vient en complément des capacités de prévention de chute du déambulateur selon l'invention pour réduire les risques de chutes pour les utilisateurs d'un déambulateur selon la présente invention.
  • Selon d'autres caractéristiques optionnelles du déambulateur robotisé, il peut inclure facultativement une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, seules ou en combinaison :
    • la valeur prédéterminée de coefficient multiplicateur de force est générée par un modèle d'apprentissage.
    • la valeur prédéterminée de coefficient de réglage de l'assistance à la marche est générée par un modèle d'apprentissage.
    • Le coefficient de réglage peut prendre en compte une pluralité de paramètres de calibrage tels qu'une force de détection FmD de la main droite et/ou de la main gauche FmG pour chacune des poignées électroniques correspondantes, une force d'appui FaD de la main droite et/ou de la main gauche FaG sur chacune des poignées électroniques correspondantes, une résistance à la marche k (poids virtuel) en ligne droite, une résistance à la marche k' (poids virtuel) dans les virages, une force pour laquelle la vitesse reste constante en translation Fnom, une force minimale permettant d'actionner les moteurs de déplacement Fmin, une force pour laquelle la vitesse reste constante en rotation ΔFnom, une force minimale en rotation ΔFmin, résolution de la poignée, une distance minimale Dmin entre l'utilisateur et le déambulateur robotisé, une distance maximale Dmax entre l'utilisateur et le déambulateur robotisé.
  • Selon un autre aspect, l'invention porte sur un procédé de prévention 100 d'une chute d'un utilisateur d'un déambulateur 1 robotisé, de préférence d'un déambulateur 1 robotisé selon l'invention.
  • Un procédé de prévention 100 selon un mode de réalisation de l'invention, mis en oeuvre par un module de commande 40 comportant des instructions de programme préalablement enregistrées dans une mémoire de données 42 dudit module de commande, est illustré à la figure 10 .
  • Comme illustré, un procédé de prévention 100 d'une chute d'un utilisateur d'un déambulateur 1 robotisé comporte les étapes de détermination 110 à un instant donné, d'un indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur 1 robotisé, une étape d'identification 120 d'une position précédente à l'instant donné d'au moins une des roues 11a, 11b, 12, une étape de transmission 130 d'une instruction d'immobilisation au moteur de déplacement 20 du déambulateur 1 robotisé pendant une durée prédéterminée d'arrêt, et une étape de transmission 140 d'une instruction de déplacement au moteur de déplacement 20 du déambulateur 1 robotisé de façon à ce qu'il retrouve la position précédente à l'instant donné identifié.
  • Ainsi, comme illustré à la figure 9, un procédé de prévention 100 d'une chute d'un utilisateur d'un déambulateur 1 robotisé comporte une étape de détermination 110 à un instant donné, d'un indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur 1 robotisé pouvant conduire à une chute dudit utilisateur. Comme précisé précédemment, l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur peut être déterminé à partir d'une multitude de capteurs, situés sur le châssis 10 du déambulateur 1 robotisé, ou encore dans une poignée électronique 200 ou bien même directement sur l'utilisateur dudit déambulateur 1 robotisé. Cette étape d'identification 110 peut correspondre à la comparaison d'une valeur mesurée par un des capteurs à une valeur seuil prédéterminée ou encore à la comparaison d'une variation calculée sur un intervalle temporel prédéterminé à une valeur seuil prédéterminée de variation. La nature d'une telle variation, sur un intervalle temporel donné, peut différer en fonction du type de capteurs. Il peut notamment s'agir d'une variation de force pour un capteur de pression, ou encore une variation de distance pour un capteur de distance, entre le tronc de l'utilisateur et le châssis 10, du déambulateur 1 robotisé, ou bien une variation de vitesse, pour un capteur configuré pour mesurer le déplacement d'une roue d'un déambulateur 1 robotisé.
  • Un procédé de prévention 100 d'une chute d'un utilisateur d'un déambulateur 1 robotisé comporte en outre une étape d'identification 120 d'une position précédente à l'instant donné d'au moins une des roues 11a, 11b, 12, de préférence d'au moins deux roues.
  • Suite à l'identification 110 d'un indicateur de mouvement non volontaire effectué dans un intervalle temporel donné, il est avantageux de pouvoir déterminer quel était la position précédente du déambulateur 1 robotisé, c'est-à-dire avant que le mouvement non volontaire dudit utilisateur ait eu lieu. Pour cela, l'étape d'identification 120 peut avantageusement permettre de déterminer une variation angulaire et une direction prise par au moins une des roues 11a, 11b, 12, de préférence d'au moins deux roues. En effet, les positions d'au moins une desdites roues sont mémorisées dans la mémoire de données 42 du module de commande 40 en fonction du temps ce qui permet d'identifier aisément la position d'au moins une des roues, de préférence d'au moins deux roues, avant l'identification du mouvement non volontaire.
  • Un procédé de prévention 100 d'une chute d'un utilisateur d'un déambulateur 1 robotisé comporte en outre une étape 130 de transmission au moteur de déplacement 20 d'une instruction d'immobilisation du déambulateur 1 robotisé par exemple pendant une durée prédéterminée d'arrêt préalablement enregistrée dans la mémoire de données 42 du module de commande 40. Cela permet d'immobiliser complétement le déambulateur 1 robotisé afin de prévenir la chute de l'utilisateur.
  • Un procédé de prévention 100 d'une chute d'un utilisateur d'un déambulateur 1 robotisé comporte en outre une étape 140 de transmission au moteur de déplacement 20 d'une instruction de déplacement du déambulateur 1 robotisé de façon à ce qu'il retrouve la position précédente à l'instant donné identifié, de l'au moins une des roues 11a, 11b, 12 de préférence d'au moins deux roues. Une telle étape permet avantageusement d'aider l'utilisateur du déambulateur 1 robotisé à rétablir sa position par rapport audit déambulateur 1 robotisé. En effet, comme vu précédemment le déambulateur 1 robotisé peut comprendre divers capteurs et un mouvement non volontaire peut autant être associé à une perte d'équilibre, impliquant par exemple l'application d'une force prononcée sur une poignée électronique 200, ou encore un éloignement ou un rapprochement du buste de l'utilisateur par rapport au châssis 10 du déambulateur 1 robotisé, ou bien une accélération soudaine de la vitesse de rotation d'une des roues du déambulateur 1 robotisé, entrainant dans un cas ou dans l'autre un déplacement ou non du déambulateur 1 robotisé. Ainsi, afin d'éviter toute chute à l'utilisateur dudit déambulateur 1 robotisé, l'étape 140 de transmission est particulièrement adapté pour faciliter le rétablissement de l'équilibre de l'utilisateur.
  • Selon un autre aspect, l'invention porte sur un procédé de commande 300 d'un déambulateur 1 robotisé, de préférence un déambulateur 1 robotisé selon l'invention.
  • Un procédé de commande 300 selon un mode de réalisation de l'invention est illustré à la figure 11 . Comme illustré, un procédé de commande 300 d'un déambulateur 1 robotisé comporte les étapes de mesure 320 d'au moins une valeur de force appliquée à une poignée électronique 200, de comparaison 330 de l'au moins une valeur de force appliquée à une valeur seuil prédéterminée de force, et de génération 360 d'une instruction de commande à au moins un des moteurs de déplacement 20 du déambulateur 1 robotisé.
  • En outre, un procédé de commande 300 d'un déambulateur 1 robotisé peut comporter les étapes de personnalisation 310 du déambulateur 1 robotisé, de calcul 340 d'une valeur de variation dans le temps d'une force appliquée à une poignée électronique 200, de comparaison 350 de la valeur de variation temporelle d'une force appliquée à une valeur seuil prédéterminée.
  • Ainsi, comme illustré à la figure 10, un procédé de commande 300 d'un déambulateur 1 robotisé peut comporter une étape de personnalisation 310 du déambulateur 1 robotisé. En effet, un procédé de commande est avantageusement adapté à l'utilisateur du déambulateur 1 robotisé. Ainsi, il sera avantageux, par exemple lors d'une première utilisation, de calibrer le déambulateur 1 robotisé et d'adapter son fonctionnement à la morphologie et à la physiologie d'un utilisateur donné. En particulier, l'étape de personnalisation 310 pourra comporter une mémorisation, par exemple sur une mémoire de données 42, de :
    • une valeur seuil prédéterminée de force appliquée,
    • une valeur seuil prédéterminée de variation de force appliquée,
    • une valeur seuil prédéterminée de vitesse d'au moins une des roues 11a, 11b, 12, de préférence d'au moins deux roues,
    • une valeur de seuil de variation de distance prédéterminée, et/ou
    • une valeur seuil de distance prédéterminée.
  • Alternativement, ces valeurs seuil pourront avoir été préenregistrées dans une mémoire de données 42 lors de la conception du déambulateur 1 robotisé.
  • La mémorisation de telles données permet d'une part d'adapter le déambulateur dans son fonctionnement à la morphologie d'un utilisateur donné. En effet, en fonction du niveau d'autonomie de l'utilisateur, ou sa propension à perdre l'équilibre, et en fonction des capteurs positionnés sur ledit déambulateur 1 robotisé, il peut être avantageux d'adapter les différents seuils afin de prévenir tout risque de chute. Dans la suite de la description, les étapes du procédé de commande 300 sont décrites en lien avec un capteur de force appliquée à une poignée électronique 200. Cependant, l'invention ne saurait se limiter à ce mode de réalisation et pourra inclure en combinaison ou en lieu et place d'un tel capteur de force appliquée à une poignée électronique, un capteur de distance ou encore un capteur configuré pour mesurer une variation de vitesse d'une roue du déambulateur 1 robotisé.
  • Un procédé de commande 300 d'un déambulateur 1 robotisé comporte une étape de mesure 320 d'au moins une valeur de force appliquée à une poignée électronique 200. Cette étape de mesure 320 peut correspondre à la génération d'une valeur d'une composante d'une force appliquée à la poignée électronique 200 par un utilisateur. De façon préférée, la force appliquée dont la valeur est mesurée correspond à une composante verticale de la force appliquée. Ainsi, la détection de l'appui d'un utilisateur sur ladite poignée est faite au moins en partie par la mesure de la force verticale d'appui sur la poignée électronique 200. Avantageusement, cette étape peut comporter la mesure 320 d'au moins deux composantes de la force appliquée à la poignée électronique 200. En outre, cette mesure 320 peut être de préférence réalisée pour les deux poignées électroniques 200.
  • Cette étape peut être réalisée par un ou plusieurs capteurs d'une poignée électronique 200.
  • Un procédé de commande 300 d'un déambulateur 1 robotisé comporte une étape de comparaison 330 de l'au moins une valeur de force appliquée à une valeur seuil prédéterminée de force appliquée et/ou de la mesure de la distance entre l'utilisateur et le déambulateur 1 robotisé. Une telle comparaison permet de générer un indicateur de posture de l'utilisateur. Par exemple, l'étape de comparaison peut conduire à générer une valeur binaire (e.g. oui / non).
  • En effet, un procédé selon l'invention pourra avantageusement détecter une posture d'un utilisateur et en particulier sa capacité ou sa nécessité de mettre en mouvement le déambulateur 1 robotisé, par la détection d'un dépassement d'une valeur seuil par une valeur mesurée de force appliquée.
  • Cette étape de comparaison peut également comporter la génération d'un indicateur de posture sous la forme d'une valeur alphanumérique ou une valeur numérique. Une valeur numérique pourra par exemple correspondre à une différence entre la valeur mesurée et la valeur de seuil prédéterminé. Une valeur d'indicateur de posture pourra avantageusement être utilisée en combinaison avec d'autres valeurs lors de la génération d'une instruction de commande.
  • Cette étape peut être réalisée par un module de commande 40 et en particulier par un processeur 41 configuré pour réaliser une telle comparaison et générer l'indicateur de posture de l'utilisateur.
  • Comme illustré à la figure 10, un procédé de commande 300 d'un déambulateur 1 robotisé peut avantageusement comporter une étape de calcul 340 d'une valeur de variation dans le temps d'une force appliquée à une poignée électronique 200.
  • Cette étape peut être réalisée par un module de commande 40 d'un déambulateur 1 robotisé et plus particulièrement par un processeur 41 dudit module de commande 40.
  • En particulier, une telle valeur de variation dans le temps peut correspondre à une variation de force appliquée durant une intervalle de temps prédéterminé. L'intervalle temporel est de préférence inférieur à 1 seconde, de façon plus préférée inférieur à 0,5 seconde, de façon encore plus préférée inférieur à 0,2 secondes.
  • Ainsi, le procédé selon l'invention permet de suivre en temps réel les interactions d'un utilisateur avec un déambulateur 1 robotisé pour en déterminer l'intention. Cette valeur peut être calculée pour une poignée électronique 200 et de préférence pour les deux poignées électroniques 200. Avantageusement, la force appliquée dont la variation temporelle est calculée correspond à une composante verticale et une composante horizontale de la force appliquée.
  • Cette valeur calculée peut être utilisée dans une étape de comparaison 350 de la valeur de variation temporelle d'une force appliquée à une valeur seuil prédéterminée de variation de force appliquée.
  • Une telle comparaison permet de générer un indicateur d'intention de l'utilisateur. Par exemple, l'étape de comparaison peut conduire à générer une valeur binaire (e.g. oui / non). Un tel indice d'intention peut en particulier correspondre à un indicateur d'intention de déplacement du déambulateur 1 robotisé et donc de l'utilisateur.
  • Cette étape de comparaison peut également comporter la génération d'un indicateur d'intention sous la forme d'une valeur alphanumérique ou une valeur numérique. Une valeur numérique pourra par exemple correspondre à une différence entre la valeur calculée et la valeur de seuil prédéterminé. Une valeur d'indicateur d'intention pourra avantageusement être utilisée en combinaison avec d'autres valeurs lors de la génération d'une instruction de commande.
  • Ainsi, le procédé selon l'invention pourra avantageusement caractériser au mieux l'intention d'un utilisateur de se déplacer. Il a en particulier été montré que l'utilisation conjointe d'un seuil de détection basé sur une valeur de force appliqué, de préférence une valeur de composante verticale et horizontale, couplé à un seuil de détection basé sur une valeur de variation de force appliqué permet de meilleurs résultats de contrôle et une augmentation de la spécificité du contrôle du déplacement du déambulateur 1 robotisé.
  • En outre, un procédé de commande 300 d'un déambulateur 1 robotisé peut également comporter une étape de détermination d'une valeur de distance entre le tronc d'un utilisateur du déambulateur 1 robotisé et un capteur de distance.
  • Par exemple, un capteur de distance pourra déterminer la distance entre l'utilisateur et ledit capteur de distance. Cette valeur de distance ou un indice de position de l'utilisateur issu d'une telle valeur de distance pourront avantageusement être utilisés en combinaison avec d'autres valeurs lors de la génération d'une instruction de commande.
  • Cette étape peut être réalisée par un module de commande 40 et plus particulièrement un processeur 41 configuré pour déterminer la distance séparant un utilisateur d'un capteur de distance positionné sur le déambulateur 1 robotisé, à partir des données fournies par ledit capteur de distance.
  • En outre, un procédé de commande 300 d'un déambulateur 1 robotisé peut également comporter une étape de génération 360 d'une instruction de commande à au moins un des moteurs de déplacement 20. Comme cela a été abordé, cette étape de génération d'instruction de commande peut être réalisée sur la base de la valeur mesurée de force appliquée à une poignée électronique ou sur une valeur d'indice de posture. En particulier, l'instruction de commande peut être fonction de la comparaison d'au moins une valeur de force appliquée à une valeur seuil prédéterminée de force appliquée.
  • Avantageusement, la génération 360 d'une instruction de commande peut également prendre en compte d'autres paramètres. De façon préférée, elle prend en compte la valeur mesurée de force appliquée à une poignée électronique 200 ou la valeur d'indice de posture en combinaison avec la valeur de variation temporelle d'une force appliquée à une poignée électronique ou la valeur d'indice d'intention.
  • En outre, la génération 360 d'une instruction de commande peut également prendre en compte la valeur d'indice de position ou la valeur mesurée de distance de l'utilisateur par rapport au capteur de distance.
  • Cette étape peut être réalisée par un module de commande 40 d'un déambulateur 1 robotisé et plus particulièrement par un processeur 41 dudit module de commande.

Claims (18)

  1. Déambulateur (1) robotisé comportant un châssis (10) présentant une partie avant (10a) et une partie arrière (10b), une paire de roues (11a, 11b) étant agencée pour supporter la partie arrière (10b) du châssis (10), et au moins une roue (12) étant agencée pour supporter la partie avant (10a) du châssis,
    au moins une des roues (11a, 11b, 12) étant couplée à un moteur de déplacement (20), ledit déambulateur (1) robotisé comportant un module de commande (40) configuré de façon à pouvoir commander le ou les moteur(s) de déplacement (20), ledit déambulateur (1) robotisé étant caractérisé en ce que le module de commande (40) est configuré pour :
    - Déterminer, à un instant donné, un indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur (1) robotisé pouvant conduire à une chute dudit utilisateur, l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur (1) robotisé étant déterminé à partir de valeurs générées par un ou plusieurs capteurs sélectionnés parmi : un capteur intégré à une poignée électronique (200), un capteur configuré pour mesurer le déplacement d'une roue (11a, 11b, 12), un capteur de distance configuré pour mesurer la distance entre l'utilisateur et le déambulateur robotisé ou un capteur positionné sur l'utilisateur du déambulateur robotisé ;
    - Identifier une position précédente à l'instant donné d'au moins une des roues (11a, 11b, 12), de préférence d'au moins deux roues ;
    - Transmettre au moteur de déplacement (20) une commande d'arrêt du déambulateur (1) robotisé ; et
    - Transmettre au moteur de déplacement (20) une commande de déplacement du déambulateur (1) robotisé de façon à ce qu'il retrouve la position précédente à l'instant donné identifié.
  2. Déambulateur (1) robotisé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la commande de déplacement du déambulateur (1) robotisé comporte une durée prédéterminée de retour à la position précédente à l'instant donné identifié permettant au module de commande (40) de déterminer une vitesse de déplacement des roues.
  3. Déambulateur (1) robotisé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la commande d'arrêt du déambulateur (1) robotisé comporte une durée prédéterminée d'immobilisation permettant au module de commande (40) de déterminer une vitesse de déplacement des roues avant leur arrêt.
  4. Déambulateur (1) robotisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la position précédente à l'instant donné correspond à la position de la ou des roues (11a, 11b, 12) au moins dix millisecondes avant l'instant donné.
  5. Déambulateur (1) robotisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur (1) robotisé est déterminé à partir de valeurs générées par un capteur intégré à une poignée électronique (200) et un capteur de distance configuré pour mesurer la distance entre l'utilisateur et le déambulateur robotisé.
  6. Déambulateur (1) robotisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur (1) robotisé est déterminé sur un intervalle temporel prédéterminé.
  7. Déambulateur (1) robotisé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur (1) robotisé est déterminé sur un intervalle temporel compris entre 0,01 ms et 50 ms.
  8. Déambulateur (1) robotisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur (1) robotisé est déterminé à partir d'une comparaison entre une valeur calculée de variation de la vitesse d'au moins une roue (11a, 11b, 12) et une valeur seuil de variation de la vitesse d'au moins une roue (11a, 11b, 12).
  9. Déambulateur (1) robotisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le déambulateur (1) robotisé comporte au moins une poignée électronique (200) comportant un capteur couplé fonctionnellement à un module de commande (40), ledit capteur étant configuré pour déterminer une force d'interaction entre une main de l'utilisateur et le déambulateur (1) robotisé et en ce que l'indicateur d'un mouvement non volontaire est déterminé à partir de ladite force d'interaction.
  10. Déambulateur (1) robotisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le déambulateur (1) robotisé comporte au moins un capteur de distance configuré pour mesurer une valeur de distance entre l'utilisateur et le déambulateur robotisé et en ce que le module de commande est en outre configuré pour identifier l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur (1) robotisé pouvant conduire à une chute dudit utilisateur à partir de la valeur de distance, de préférence lorsque la valeur de distance mesurée n'est pas comprise entre des bornes prédéterminées.
  11. Déambulateur (1) robotisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le déambulateur (1) robotisé comporte au moins un capteur intégré à une poignée électronique (200) configuré pour permettre la détermination d'une valeur de force d'interaction entre une main de l'utilisateur et le déambulateur robotisé (1), et en ce que le module de commande est en outre configuré pour identifier l'indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur (1) robotisé pouvant conduire à une chute dudit utilisateur à partir de la valeur déterminée de la force d'interaction, de préférence lorsque la valeur déterminée de force est supérieure à une valeur seuil prédéterminée.
  12. Déambulateur (1) robotisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte en outre :
    - une mémoire de données (42), couplée au module de commande (40), configurée pour mémoriser une valeur prédéterminée de coefficient multiplicateur de force et une valeur prédéterminée de coefficient de réglage de l'assistance à la marche ;
    - deux poignées électroniques (200) comportant chacune au moins un capteur couplé fonctionnellement au module de commande (40), ledit capteur étant configuré pour générer des données de force d'interaction entre une main de l'utilisateur et le déambulateur (1) robotisé ;
    - au moins un capteur de déplacement configuré pour mesurer des données de déplacement du déambulateur (1) robotisé d'assistance à la marche ;
    - le module de commande (40) étant en outre configuré pour
    ∘ Déterminer une valeur de force d'interaction entre une main de l'utilisateur et le déambulateur (1) robotisé pour chacune des poignées électroniques (200) à partir des données générées par chacun des capteurs des poignées électroniques (200) ;
    ∘ Déterminer une valeur de vitesse de déplacement du déambulateur (1) robotisé à partir de données de déplacement mesurées ;
    ∘ Calculer, pour chacune des roues motorisées, une valeur d'incrément à partir :
    -- des valeurs de force d'interaction entre une main de l'utilisateur et le déambulateur (1) robotisé corrigées avec la valeur prédéterminée de coefficient multiplicateur de force, et
    -- de la valeur de vitesse de déplacement du déambulateur (1) robotisé corrigée par la valeur prédéterminée de coefficient de réglage de l'assistance à la marche.
  13. Déambulateur (1) robotisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la poignée électronique (200) est agencée de façon à permettre la mesure d'au moins deux composantes d'une force lui étant appliquée, ladite poignée électronique (200) comprenant :
    - une première cellule photoélectrique (230), ladite première cellule photoélectrique (230) comportant une première diode (231) apte à émettre un faisceau lumineux et un premier récepteur (232) agencé pour recevoir ledit faisceau lumineux, ladite première cellule photoélectrique (230) étant configurée pour générer un courant proportionnel à une quantité de photons reçue par le premier récepteur (232), et
    - un premier élément d'obturation (240) capable, en fonction de sa position par rapport à la première cellule photoélectrique (230), de modifier la quantité de photons reçue par le premier récepteur (232),
    - la première cellule photoélectrique (230) et le premier élément d'obturation (240) étant agencés de façon à ce que la force appliquée à la poignée électronique (200) soit apte à entrainer une modification de la quantité de photons reçue par le premier récepteur (232), ladite modification étant proportionnelle à une première composante (F1) de la force ayant été appliquée à la poignée électronique (200).
    - une deuxième cellule photoélectrique (250) comportant une deuxième diode (251) apte à émettre un faisceau lumineux et un deuxième récepteur (252) agencé pour recevoir ledit faisceau lumineux, ladite deuxième cellule photoélectrique (250) étant configurée pour générer un courant proportionnel à une quantité de photons reçue par le deuxième récepteur (52),
    - un deuxième élément d'obturation (260) capable, en fonction de sa position par rapport à la deuxième cellule photoélectrique (250), de modifier la quantité de photons reçue par le deuxième récepteur (252),
    - la deuxième cellule photoélectrique (250) et le deuxième élément d'obturation (260) étant agencé de façon à ce que la force appliquée à la poignée électronique (200), soit apte à entrainer une modification de la quantité de photons reçue par le deuxième récepteur (252), ladite modification étant proportionnelle à une deuxième composante (F2) de la force ayant été appliquée à la poignée électronique (200), ladite poignée électronique (200) étant configurée pour commander ledit moteur en fonction des valeurs des deux composantes de force calculées.
  14. Déambulateur (1) robotisé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la poignée électronique (200) comporte une pièce centrale (210) et une enveloppe extérieure (220) et en ce que la poignée électronique (200) est agencée de façon à ce qu'une force, adaptée à la commande de l'appareil d'assistance à la marche, appliquée à la poignée électronique (200) soit apte à déplacer au moins en partie la pièce centrale (210) ou l'enveloppe extérieure (220), de façon préférée apte à déplacer au moins en partie la pièce centrale (210).
  15. Déambulateur (1) robotisé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la première cellule photoélectrique (230) et/ou le premier élément d'obturation (240) et la deuxième cellule photoélectrique (250) et/ou le deuxième élément d'obturation (260) sont fixés sur la pièce centrale (210).
  16. Déambulateur (1) robotisé selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que la pièce centrale (210) comprend au moins une poutre encastrée comprenant une extrémité encastrée (211-1, 211-3) et une extrémité libre (211-2, 211-4), ladite extrémité libre (211-2, 211-4) présentant un degré de mobilité autorisant un déplacement de ladite extrémité libre selon la direction de la deuxième composante (F2) de la force appliquée.
  17. Système de contrôle de déplacement d'un déambulateur comprenant :
    - un déambulateur (1) robotisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, ledit déambulateur robotisé comprenant en outre une balise associée au déambulateur,
    - au moins une balise indépendante configurée pour réfléchir ou émettre un signal,
    le déambulateur (1) robotisé étant configuré pour actionner le freinage lorsque la distance entre la balise associée au déambulateur et la balise indépendante est inférieure à une valeur seuil prédéterminée.
  18. Procédé (100) de prévention d'une chute d'un utilisateur d'un déambulateur (1) robotisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, ledit procédé de prévention comportant les étapes suivantes mises en œuvre par le module de commande (40) du déambulateur (1) robotisé :
    - Détermination (110), à un instant donné, d'un indicateur d'un mouvement non volontaire d'un utilisateur du déambulateur (1) robotisé pouvant conduire à une chute dudit utilisateur ;
    - Identification (120) d'une position précédente à l'instant donné d'au moins une des roues (11a, 11b, 12), de préférence d'au moins deux roues ;
    - Transmission (130) au moteur de déplacement (20) d'une instruction d'immobilisation du déambulateur (1) robotisé ; et
    - Transmission (140) au moteur de déplacement (20) d'une instruction de déplacement du déambulateur (1) robotisé de façon à ce qu'il retrouve la position précédente à l'instant donné identifié, de l'au moins une des roues (11a, 11b, 12).
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