WO2009007597A1 - Procede et appareil de massage - Google Patents

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main
massage
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PCT/FR2008/051148
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Antoine Crisan
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Dreamtouch
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Definitions

  • the present invention relates to a massage method. It also relates to a massage apparatus implementing this method.
  • the field of the invention is more particularly that of muscle massage apparatus for physiotherapy.
  • a first type of massage tool which is intended to be directed to the body of a patient by a masseur.
  • this type of tool it is the massager who dose the effort of the massage tool on the body of the patient, by pressing more or less strongly on the tool.
  • the control of this effort by the masseur is not perfect.
  • the masseur can hurt the patient by pressing too hard, or doing an ineffective massage if he / she does not press hard enough.
  • the object of the invention is to provide a method and a massage apparatus providing better control of the effort of the massage.
  • the force exerted by the tool on the patient in the direction of main effort is equal in modulus to the effort exerted by the patient on the tool in the direction of main effort.
  • the effort between the patient and the tool is changed. massage according to the direction of main effort, and we control this effort. This controls the pressure of the tool on the patient.
  • the main force direction may be substantially perpendicular to a patient surface on which the massage tool is applied.
  • the position correction approximates the value of the main force with a value of an imposed force, the correction being substantially zero for a main effort substantially equal to the effort imposed.
  • the value of the imposed force can typically be between 5 and 15 Newtons, and is preferably substantially equal to 10 Newtons.
  • the correction of the position of the tool can be calculated at least in part as a polynomial of the main effort and of odd degree. By “calculated at least partly as a polynomial” is meant that the calculation of the correction may include other terms in addition to the polynomial.
  • the polynomial is preferably of the third degree.
  • the polynomial can be of the third degree of the form:
  • the parameter "a” can be between 0.00178 and 1 and is preferably substantially equal to 0.0026
  • the parameter "b” can be between -0.094 and -0.00001 and is preferably substantially equal to -0.078
  • the parameter "C” may be between 0.04 and 2.5 and is preferably substantially equal to 0.8
  • the parameter "d” may be between -8.5 and -0.01 and is preferably substantially equal to -3.
  • the process according to the invention can be repeated several times in succession.
  • the correction of the position of the massage tool can be limited in amplitude.
  • the amplitude limit is preferably substantially equal to 15 millimeters.
  • the method according to the invention may further comprise a movement of the massage tool along a direction of movement.
  • the direction of movement is preferably substantially perpendicular to the direction of main effort.
  • the method according to the invention may comprise a measurement of the moment, along an axis substantially perpendicular to the direction of movement and substantially parallel to the patient's surface on which the massage tool is applied, the total force exerted by the patient on the tool, and the correction of the position of the tool can be calculated at least in part proportionally to this moment.
  • the movement of the tool can be carried out step by step, said method then being preferably repeated at each step.
  • the movement step of the tool is preferably substantially equal to 1 millimeter.
  • the method according to the invention may furthermore comprise a measurement of a tangential force exerted by the patient on the massage tool in the direction of displacement, and may furthermore comprise a calculation of the pitch as a function of the measured tangential effort. so that the pitch decreases as the tangential force increases.
  • the step may for example be equal to a standard value to which is subtracted a term proportional to the tangential effort.
  • a massage apparatus comprising:
  • a force sensor arranged to measure a main force exerted by a patient on the massage tool in a main direction of effort; means for correcting a position of the massage tool along the direction of main effort, said position correction being a function of the measured main effort.
  • the correction means may be arranged so that the position correction approximates the value of the main force with a value of an imposed force, the correction being substantially zero for a main effort substantially equal to the effort imposed.
  • the correction means may be arranged so that the correction of the position of the tool is calculated at least in part as a polynomial of the main effort and of odd degree.
  • the polynomial is preferably of the third degree.
  • the apparatus of the invention may further include means for moving the massage tool along a direction of travel.
  • the direction of movement is preferably substantially perpendicular to the direction of main effort.
  • the apparatus according to the invention may furthermore comprise means for measuring the moment, along an axis substantially perpendicular to the direction of movement and substantially parallel to a surface of the patient to which the massage tool is applied. the total force exerted by the patient on the tool, and the correction means may be arranged so that the correction of the position of the tool is calculated at least partly proportionally at this time.
  • the displacement means may be arranged to move the tool step by step, the sensor being arranged to reiterate a measurement of effort at each step, the correction means being arranged to correct the position of the tool at each not.
  • the apparatus according to the invention may then further comprise means for measuring a tangential force exerted by the patient on the massage tool in the direction of movement, and may furthermore comprise means for calculating the pitch as a function of the tangential effort measured so that the pitch decreases as the tangential force increases.
  • the displacement means are preferably arranged to move the massage tool according to six degrees of freedom comprising three orthogonal components of translation and three complementary components of rotation.
  • FIG. 1 is a schematic profile view of an apparatus of the invention used on an elongate patient
  • FIG. 2 is a schematic side view of the apparatus of FIG. 1 used on the patient in the seated position
  • FIGS. 3 and 4 are sectional views of a patient.
  • FIGS. 5 and 6 each graphically illustrate a formula for calculating a correction of the position of the massage tool according to a measured main effort
  • FIGS. 7 and 8 each illustrate a desired trajectory and a real trajectory of the massage tool on the patient's skin with respect to a resting position of the patient's skin.
  • the massage apparatus 1 illustrated in FIGS. 1 and 2 comprises a massage tool 2, a force sensor 3, a base 4, an articulated arm 5, means for moving the tool and a calculation unit.
  • the base 4 is placed on the ground.
  • the arm 5 connects the tool 2 to the base 4, the tool 2 being mounted with the sensor 3 at one end of the arm 5.
  • the displacement means comprise motorization means of the articulated arm 5, which are arranged to move the end of the arm 5, and therefore the tool 2 and the sensor 3, according to six degrees of freedom: three translational components perpendicular to each other, and three complementary rotational components.
  • the force sensor 3 is arranged to measure the forces exerted on the tool 2 according to three perpendicular components and according to any combination of these components, and is arranged to measure the moment of these forces at the sensor according to n ' any of these components or combination of components.
  • the massage tool 2 typically comprises a rolling roller.
  • the computing unit comprises a conventional computer such as a microprocessor or a central unit of a computer, and can be integrated in the apparatus 1 on the arm 5 or the base 4.
  • the arm 5 and the moving means it is possible, for example, to use a Sta debli brand robot, model RX90 with an ADEPT CS7 control bay.
  • the sensor 3 can be ADEPT brand and compatible with robots Sta ⁇ bli or Adept, such as the model "Force sensor
  • the massage tool 2 When using the apparatus 1, the massage tool 2 is applied to an outer surface of the skin 8 of a patient 6.
  • the patient may be lengthened as illustrated in Figure 1, or seated as illustrated in Figure 2.
  • FIGS 3 and 4 illustrate schematic views of the profile of the tool 2 in contact with a portion 7 of the skin surface 8 of the patient.
  • the massage apparatus 1 is not entirely represented, only the sensor 3, the tool 2 and a portion of the arm 5 appear.
  • the tool 2 is brought into contact with the muscle mass of the patient.
  • the skin is soft so that the tool 2 in contact with the skin is sinking slightly into the skin.
  • the method according to the invention implemented by the apparatus 1 comprises the following steps:
  • correction is implemented by correction means comprising the calculation unit and the displacement means, the calculation unit calculating the correction as a function of the measured main effort, and sending a command to the displacement means so that these move the tool 2 along the main effort direction Z according to the calculated correction.
  • the main direction of effort Z is preferably substantially perpendicular to the portion 7 of the skin 8 with which the tool 2 is in contact, the main force F 2 then being the force normal to the skin 8 as illustrated in FIG. Figure 3.
  • the main direction of effort Z can also be any as shown in Figure 4.
  • the position correction is calculated so as to bring the value of the main force F 2 closer to a value of an imposed force, the correction being substantially zero for a main effort F 2 substantially equal to the effort imposed.
  • the correction of the position of the tool 2 makes it possible to maintain the main effort F 2 substantially constant, with an optimum value for the massage of the patient, in particular during a movement of the tool 2 along the surface skin 8 of the patient.
  • the value of the imposed force is typically between 5 and 15 Newtons, and is preferably substantially equal to 10 Newtons.
  • the process according to the invention is repeated several times in succession. As long as the tool 2 is not in contact with the patient, the moving means move the tool 2 along the main effort direction Z towards the patient's skin 8, the measured main effort being substantially zero .
  • the tool sinks into the skin until the main effort F 2 measured is substantially equal to the force imposed.
  • the correction in position is such that the tool 2 is away from the patient.
  • the correction in position is such that the tool 2 continues to sink in the patient's skin.
  • the correction of the position of the tool is calculated as a polynomial of the main effort F 2 and of odd degree. More precisely, the polynomial is of the third degree of the form:
  • the polynomial for calculating the correction C 2 as a function of the main effort F 2 is represented by the curve 9 in FIG. 5.
  • the position correction can be limited in amplitude for each iteration of the process according to FIG. the invention. This makes it possible to avoid injuring the patient, particularly in the case of a measurement of major main effort, which can happen for example during a shock on the sensor 3 or during a sudden displacement of the patient.
  • the amplitude limit of the correction C z is substantially equal to 15 millimeters.
  • the amplitude-limited polynomial for calculating the correction C 2 as a function of the main effort F 2 is represented by the curve 10 in FIG. 6.
  • values between 0.00178 and 1 are also acceptable.
  • parameter "b” values between -0.094 and -0.00001 are also acceptable.
  • parameter "c” values between 0.04 and 2.5 and is also acceptable.
  • values between -8.5 and -0.01 are also acceptable.
  • C 2 the correction of the position of the tool can be positive which corresponds to a distance from the tool relative to the skin 8, and that C 2 the correction of the position of the tool can be negative which corresponds to a depression of the tool 2 in the skin 8.
  • the method implemented by the apparatus 1 further comprises a displacement, by the moving means, of the massage tool along a direction of displacement Y.
  • the direction of displacement Y is substantially perpendicular to the direction of main effort Z.
  • the position of the surface when the tool 2 is not in contact with the surface is called the rest position of the surface of the skin 8.
  • the main force F 2 and the tangential force F ⁇ are substantially constant during the movement of the tool if the position of the tool 2 is not corrected according to the main direction of effort.
  • FIGS. 7 and 8 are views of the patient's skin, in section along the plane comprising the directions Y and Z. In each of FIGS.
  • line 12 represents the rest position from the surface of the skin 8
  • the line 13 represents the desired trajectory of the massage tool 2 so that the main force F 2 is during the movement of the tool substantially constant and equal to the imposed force
  • the trajectory of the tool 2 is called the trajectory of the point of the tool that is most deeply embedded in the skin during the movement of the tool.
  • the muscle mass of the patient being substantially uniform, it is noted that the desired trajectory 13 substantially corresponds to a tracking of the rest position 12 by the tool 2 during its movement, that is to say that the trajectory of the tool must be substantially parallel to the rest position.
  • Each iteration of the method further comprises a measurement by the sensor 3 of the moment M x , at the sensor 3 and along an axis X substantially perpendicular to the direction of movement Y and substantially parallel to the rest position of the part 7 of the surface with which the tool 2 is in contact, the total force exerted by the patient on the tool.
  • the total effort comprises the main effort F 2 and the tangential effort F ⁇ .
  • the directions Y, Z and the direction of the X axis preferably form an orthogonal reference.
  • the moment M x is equal to the tangential force F ⁇ multiplied by the distance between the tool 2 and the sensor 3.
  • the calculation of the correction comprises an additional term which is added to the polynomial described above, this additional term being proportional to the moment
  • the parameter e is typically equal to -1/500 for the main force F 2 expressed in Newton, the position correction of the tool C z expressed in millimeters, and the moment M x expressed in Newton times millimeter. This additional term improves the tracking of the rest position 12 by the tool 2 during its movement along the Y direction.
  • the displacement means are arranged so that the movement of the tool along the direction of movement Y is carried out step by step, and the apparatus 1 is arranged to reiterate at each step the steps of measuring F 2 , M x and position correction of the tool.
  • the order of magnitude of the pitch is typically one millimeter.
  • the line 14 represents a real trajectory of the tool 2 during the displacement of the tool 2 along the Y direction, with a position correction along Z calculated using equation 2, and with constant displacement steps p along Y. Note that when the tool 2 is in contact with a portion 7 of the surface of the skin which in the rest position is not parallel to the direction of movement Y, the actual trajectory 14 deviates from the desired trajectory 13. The greater the slope, the greater the difference.
  • the method implemented by the apparatus 1 may comprise, for each correction of the position of the tool, a measurement by the sensor 3 of the tangential force F ⁇ , and a calculation, by the calculation unit and as a function of the tangential force measured, of the next displacement step p carried out, so that the pitch p decreases when the tangential effort increases.
  • the displacement step p is updated as a function of the measured tangential effort.
  • the line 15 represents a real trajectory of the tool 2 during the displacement of the tool 2 along the Y direction, with a position correction along Z calculated using equation 2, and with displacement steps p calculated using equation 3. Note that when the tool 2 is in contact with a part of the skin surface which in the rest position is not parallel to the direction of displacement Y, the real trajectory 15 is closer to the desired trajectory 13 than in the case of FIG. 7.
  • the massage tool may not be placed directly in contact with the patient's skin, but may be brought into contact with a patient's surface such as a garment separating the tool 2 from the patient's skin.
  • the direction of movement Y may change over time.
  • the trajectory of the massage tool on the patient's skin may be circular, oval, triangular, or a scan of parallel lines, and may for example be adapted to perform a circulatory massage or lymphatic drainage of a body area of the patient.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de massage mis en œuvre dans un appareil de massage comprenant un outil de massage (2) et un capteur d'effort (3), ledit procédé comprenant : - une mesure par le capteur (3) d'un effort principal (FZ) exercé par un patient sur l'outil de massage selon une direction d'effort principal (Z), - une correction d'une position de l'outil de massage le long de la direction d'effort principal (Z), la correction étant une fonction de l'effort principal (FZ) mesuré. En corrigeant la position de l'outil le long de la direction d'effort principal, on modifie l'effort entre le patient et l'outil de massage selon la direction d'effort principal, et on maîtrise donc cet effort. L'invention concerne aussi un appareil de massage mettant en œuvre ce procédé. Le domaine de l'invention est plus particulièrement celui des appareils de massage musculaire pour la kinésithérapie.

Description

«Procédé et appareil de massage»
Domaine technique
La présente invention concerne un procédé de massage. Elle concerne aussi un appareil de massage mettant en œuvre ce procédé.
Le domaine de l'invention est plus particulièrement celui des appareils de massage musculaire pour la kinésithérapie.
Etat de la technique antérieure On connaît un premier type d'outil de massage, prévu pour être dirigé sur le corps d'un patient par un masseur. Pour ce type d'outil, c'est le masseur qui dose l'effort de l'outil de massage sur le corps du patient, en appuyant plus ou moins fort sur l'outil. La maîtrise de cet effort par le masseur n'est pas parfaite. Le masseur peut faire mal au patient en appuyant trop fort, ou faire un massage inefficace s'il n'appui pas assez fort.
On connaît aussi un deuxième type d'outil de massage, prévu pour que le patient s'allonge dessus. Pour ce type d'outil, c'est le poids du patient qui fait pression sur l'outil, et ce poids n'est pas forcément adapté à un effort de massage.
Le but de l'invention est de proposer un procédé et un appareil de massage procurant une meilleure maîtrise de l'effort du massage.
Exposé de l'invention Cet objectif est atteint avec un procédé de massage mis en œuvre dans un appareil de massage comprenant un outil de massage et un capteur d'effort, ledit procédé comprenant :
- une mesure par le capteur d'un effort principal exercé par un patient sur l'outil de massage selon une direction d'effort principal, - une correction d'une position de l'outil de massage le long de la direction d'effort principal, la correction étant une fonction de l'effort principal mesuré.
Bien sur, l'effort exercé par l'outil sur le patient selon la direction d'effort principal est égal en module à l'effort exercé par le patient sur l'outil selon la direction d'effort principal. En corrigeant la position de l'outil le long de la direction d'effort principal, on modifie l'effort entre le patient et l'outil de massage selon la direction d'effort principal, et on maîtrise donc cet effort. On maîtrise ainsi la pression de l'outil sur le patient.
La direction d'effort principal peut être sensiblement perpendiculaire à une surface du patient sur laquelle est appliqué l'outil de massage. De manière préférentielle, la correction de position rapproche la valeur de l'effort principal d'une valeur d'un effort imposé, la correction étant sensiblement nulle pour un effort principal sensiblement égal à l'effort imposé. La valeur de l'effort imposé peut typiquement être comprise entre 5 et 15 Newtons, et est de préférence sensiblement égale à 10 Newtons. La correction de la position de l'outil peut être calculée au moins en partie comme un polynôme de l'effort principal et de degré impair. On entend par « calculé au moins en partie comme un polynôme» le fait que le calcul de la correction peut comprendre d'autres termes en plus du polynôme. Le polynôme est de préférence du troisième degré. Le polynôme peut être du troisième degré de la forme :
Cz= a. F2 3 + b.Fz 2 + c. F2 + d avec C2 la correction de la position de l'outil, et F2 l'effort principal mesuré, et, pour l'effort principal F2 exprimé en Newton et la correction de position de l'outil Cz exprimé en millimètre, le paramètre « a » peut être compris entre 0.00178 et 1 et est de préférence sensiblement égal à 0.0026, le paramètre « b » peut être compris entre -0.094 et -0.00001 et est de préférence sensiblement égal à -0.078, le paramètre « c » peut être compris entre 0.04 et 2.5 et est de préférence sensiblement égal à 0.8, et le paramètre « d » peut être compris entre -8.5 et -0.01 et est de préférence sensiblement égal à -3.
Bien évidemment, le procédé selon l'invention peut être réitéré plusieurs fois de suite. A chaque itération, la correction de la position de l'outil de massage peut être limitée en amplitude. La limite d'amplitude est de préférence sensiblement égale à 15 millimètres. Le procédé selon l'invention peut comprendre en outre un déplacement de l'outil de massage le long d'une direction de déplacement. La direction de déplacement est de préférence sensiblement perpendiculaire à la direction d'effort principal.
Le procédé selon l'invention peut comprendre une mesure du moment, le long d'un axe sensiblement perpendiculaire à la direction de déplacement et sensiblement parallèle à la surface du patient sur laquelle est appliqué l'outil de massage, de l'effort total exercé par le patient sur l'outil, et la correction de la position de l'outil peut être calculée au moins en partie proportionnellement à ce moment. Le déplacement de l'outil peut être effectué pas par pas, ledit procédé étant alors de préférence réitéré à chaque pas. Le pas de déplacement de l'outil est de préférence sensiblement égal à 1 millimètre. Le procédé selon l'invention peut comprendre en outre une mesure d'un effort tangentiel exercé par le patient sur l'outil de massage selon la direction de déplacement, et peut comprendre en outre un calcul du pas en fonction de l'effort tangentiel mesuré de sorte que le pas diminue lorsque l'effort tangentiel augmente. Le pas peut par exemple être égal à une valeur type à laquelle est retranché un terme proportionnel à l'effort tangentiel.
Suivant encore un autre aspect de l'invention, il est proposé un appareil de massage comprenant :
- un outil de massage,
- un capteur d'effort agencé pour mesurer un effort principal exercé par un patient sur l'outil de massage selon une direction d'effort principal, - des moyens pour corriger une position de l'outil de massage le long de la direction d'effort principal, ladite correction de position étant une fonction de l'effort principal mesuré.
Un tel appareil peut ainsi mettre en œuvre un procédé selon l'invention. Les moyens de correction peuvent être agencés pour que la correction de position rapproche la valeur de l'effort principal d'une valeur d'un effort imposé, la correction étant sensiblement nulle pour un effort principal sensiblement égal à l'effort imposé.
Les moyens de correction peuvent être agencés pour que la correction de la position de l'outil soit calculée au moins en partie comme un polynôme de l'effort principal et de degré impair. Le polynôme est de préférence du troisième degré.
Chaque correction de la position de l'outil de massage peut être limitée en amplitude. L'appareil selon l'invention peut comprendre en outre des moyens pour déplacer l'outil de massage le long d'une direction de déplacement. La direction de déplacement est de préférence sensiblement perpendiculaire à la direction d'effort principal. L'appareil selon l'invention peut comprendre en outre des moyens pour mesurer le moment, le long d'un axe sensiblement perpendiculaire à la direction de déplacement et sensiblement parallèle à une surface du patient sur laquelle est appliqué l'outil de massage, de l'effort total exercé par le patient sur l'outil, et les moyens de correction peuvent être agencés pour que la correction de la position de l'outil soit calculée au moins en partie proportionnellement à ce moment.
De plus, les moyens de déplacement peuvent être agencés pour déplacer l'outil pas par pas, le capteur étant agencé pour réitérer une mesure d'effort à chaque pas, les moyens de correction étant agencés pour corriger la position de l'outil à chaque pas. L'appareil selon l'invention peut alors comprendre en outre des moyens pour mesurer un effort tangentiel exercé par le patient sur l'outil de massage selon la direction de déplacement, et peut comprendre en outre des moyens pour calculer le pas en fonction de l'effort tangentiel mesuré de sorte que le pas diminue lorsque l'effort tangentiel augmente.
Enfin, les moyens de déplacement sont de préférence agencés pour déplacer l'outil de massage selon six degrés de liberté comprenant trois composantes orthogonales de translation et trois composantes complémentaires de rotation.
Description des figures et modes de réalisation
D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants : - la figure 1 est une vue schématique de profil d'un appareil de massage selon l'invention utilisé sur un patient allongé, la figure 2 est une vue schématique de profil de l'appareil de la figure 1 utilisé sur le patient en position assise, les figures 3 et 4 sont des vues en coupe d'un outil de massage appliqué sur la peau du patient, les figures 5 et 6 illustrent chacune graphiquement une formule pour le calcul d'une correction de la position de l'outil de massage en fonction d'un effort principal mesuré, et les figures 7 et 8 illustrent chacune une trajectoire souhaitée et une trajectoire réelle de l'outil de massage sur la peau du patient par rapport à une position de repos de la peau du patient. On va donc décrire, en référence aux figures 1 à 8, un mode de réalisation préférentiel d'appareil de massage 1 selon l'invention mettant en œuvre un mode de réalisation préférentiel de procédé selon l'invention. L'appareil de massage 1 illustré sur les figures 1 et 2 comprend un outil de massage 2, un capteur d'effort 3, un socle 4, un bras articulé 5, des moyens de déplacement de l'outil et une unité de calcul. Le socle 4 est posé sur le sol . Le bras 5 relie l'outil 2 au socle 4, l'outil 2 étant monté avec le capteur 3 à l'une des extrémités du bras 5. Les moyens de déplacement comprennent des moyens de motorisation du bras articulé 5, qui sont agencés pour déplacer l'extrémité du bras 5, et donc l'outil 2 et le capteur 3, selon six degrés de liberté : trois composantes de translation perpendiculaires entre elles, et trois composantes de rotation complémentaires. Le capteur d'effort 3 est agencé pour mesurer les efforts exercés sur l'outil 2 selon trois composantes perpendiculaires et selon n'importe quelle combinaison de ces composantes, et est agencé pour mesurer le moment de ces efforts au niveau du capteur selon n'importe quelle de ces composantes ou combinaison de composantes. L'outil de massage 2 comprend typiquement un galet roulant. L'unité de calcul comprend un calculateur classique tel un microprocesseur ou une unité centrale d'un ordinateur, et peut être intégré dans l'appareil 1 sur le bras 5 ou le socle 4.
Pour le bras 5 et les moyens de déplacement, on peut par exemple utiliser un robot de marque Staϋbli, modèle RX90 avec une baie de commande ADEPT CS7. Le capteur 3 peut être de marque ADEPT et compatible avec les robots Staϋbli ou Adept, tel le modèle « Force sensor
AdeptForce 50/100, MV ».
Lors de l'utilisation de l'appareil 1, l'outil de massage 2 est appliqué sur une surface extérieure de la peau 8 d'un patient 6. Le patient peut être allongé comme illustré sur la figure 1, ou assis comme illustré sur la figure 2.
Les figures 3 et 4 illustrent des vues schématiques de profil de l'outil 2 en contact avec une partie 7 de la surface de la peau 8 du patient. Sur ces figures, l'appareil de massage 1 n'est pas représenté en intégralité, seuls apparaissent le capteur 3, l'outil 2 et une partie du bras 5. De manière générale, l'outil 2 est mis en contact avec de la masse musculaire du patient. Comme illustré sur les figures 3 et 4, la peau est tendre de sorte que l'outil 2 en contact avec la peau s'enfonce légèrement dans la peau. Le procédé selon l'invention mis en œuvre par l'appareil 1 comprend les étapes suivantes :
- une mesure par le capteur 3 d'un effort principal F2 exercé par le patient sur l'outil de massage 2 selon une direction d'effort principal Z, et - une correction d'une position de l'outil de massage le long de la direction d'effort principal Z, la correction étant une fonction de l'effort principal F2 mesuré.
La correction est mise en œuvre par des moyens de correction comprenant l'unité de calcul et les moyens de déplacement, l'unité de calcul calculant la correction en fonction de l'effort principal mesuré, et envoyant une commande aux moyens de déplacement pour que ces derniers déplacent l'outil 2 le long de la direction d'effort principal Z selon la correction calculée.
La direction d'effort principal Z est de préférence sensiblement perpendiculaire à la partie 7 de la peau 8 avec laquelle l'outil 2 est en contact, l'effort principal F2 étant alors l'effort normal à la peau 8 comme illustré sur la figure 3. La direction d'effort principal Z peut aussi être quelconque comme illustré sur la figure 4.
La correction de position est calculée de manière à rapprocher la valeur de l'effort principal F2 d'une valeur d'un effort imposé, la correction étant sensiblement nulle pour un effort principal F2 sensiblement égal à l'effort imposé. Ainsi, la correction de position de l'outil 2 permet de maintenir l'effort principal F2 sensiblement constant, avec une valeur optimale pour le massage du patient, notamment au cours d'un déplacement de l'outil 2 le long de la surface de la peau 8 du patient. La valeur de l'effort imposé est typiquement comprise entre 5 et 15 Newtons, et est de préférence sensiblement égale à 10 Newtons.
Le procédé selon l'invention est réitéré plusieurs fois de suite. Tant que l'outil 2 n'est pas en contact avec le patient, les moyens de déplacement déplacent l'outil 2 le long de la direction d'effort principal Z vers la peau 8 du patient, l'effort principal mesuré étant sensiblement nul.
Dès que l'outil touche la peau du patient, l'outil s'enfonce dans la peau jusqu'à ce que l'effort principal F2 mesuré soit sensiblement égal à l'effort imposé. Pour tout effort principal supérieur à l'effort imposé, c'est-à-dire lorsque l'outil 2 est trop enfoncé dans la peau 8, la correction en position est telle que l'outil 2 est éloigné du patient.
Pour un effort principal inférieur à l'effort imposé, c'est-à-dire lorsque l'outil 2 n'est pas assez enfoncé dans la peau 8, la correction en position est telle que l'outil 2 continu de s'enfoncer dans la peau du patient.
La correction de la position de l'outil est calculée comme un polynôme de l'effort principal F2 et de degré impair. Plus précisément, le polynôme est du troisième degré de la forme :
Cz= a. F2 3 + b.Fz 2 + c. F2 + d (équation 1) avec C2 la correction de la position de l'outil le long de la direction d'effort principal Z, et F2 l'effort principal. Pour l'effort principal F2 exprimé en Newton et la correction de position de l'outil Cz exprimé en millimètre, le paramètre « a » est sensiblement égal à 0.0026, le paramètre « b » est sensiblement égal à -0.0781, le paramètre « c » est sensiblement égal à 0.8208, et le paramètre « d » est sensiblement égal à -3.
Le polynôme pour le calcul de la correction C2 en fonction de l'effort principal F2 est représenté par la courbe 9 sur la figure 5. Pour des raisons de sécurité la correction en position peut être limitée en amplitude pour chaque itération du procédé selon l'invention. Cela permet d'éviter de blesser le patient notamment en cas d'une mesure d'effort principal important, ce qui peut arriver par exemple lors d'un choc sur le capteur 3 ou lors d'un déplacement brusque du patient. Typiquement, la limite en amplitude de la correction Cz est sensiblement égale à 15 millimètres. Le polynôme limité en amplitude pour le calcul de la correction C2 en fonction de l'effort principal F2 est représentée par la courbe 10 sur la figure 6. Pour le paramètre « a », des valeurs comprises entre 0.00178 et 1 sont aussi acceptables. Pour le paramètre « b », des valeurs comprises entre -0.094 et -0.00001 sont aussi acceptables. Pour le paramètre « c », des valeurs comprises entre 0.04 et 2.5 et est sont aussi acceptables. Pour le paramètre « d », des valeurs comprises entre -8.5 et -0.01 sont aussi acceptables.
On note que C2 la correction de la position de l'outil peut être positive ce qui correspond à un éloignement de l'outil par rapport à la peau 8, et que C2 la correction de la position de l'outil peut être négative ce qui correspond à un enfoncement de l'outil 2 dans la peau 8.
Au cours d'un massage, le procédé mis en œuvre par l'appareil 1 comprend en outre un déplacement, par les moyens de déplacement, de l'outil de massage le long d'une direction de déplacement Y. De manière préférentielle, la direction de déplacement Y est sensiblement perpendiculaire à la direction d'effort principal Z.
Comme illustré sur les figures 3 et 4, lorsque l'outil de massage 2 est déplacé le long de la direction de déplacement Y, la peau 8 du patient exerce sur l'outil 2 : l'effort principal F2, et - un effort tangentiel Fγ qui est exercé selon la direction de déplacement Y et qui correspond aux frottements de la surface de la peau 8 sur l'outil 2.
On appelle position de repos de la surface de la peau 8 la position de la surface quand l'outil 2 n'est pas en contact avec la surface. Comme on le comprend en voyant la figure 3, lorsque l'outil 2 se déplace le long d'une surface de la peau qui, en position de repos, est sensiblement parallèle à la direction de déplacement Y, l'effort principal F2 et l'effort tangentiel Fγ sont sensiblement constants au cours du déplacement de l'outil si la position de l'outil 2 n'est pas corrigée selon la direction d'effort principal. Comme on le comprend en voyant la figure 4, lorsque l'outil 2 se déplace le long d'une surface de la peau qui, en position de repos, n'est pas parallèle à la direction de déplacement Y, et si la position de l'outil 2 n'est pas corrigée selon la direction d'effort principal Z, l'effort principal F2 et l'effort tangentiel Fγ augmentent ou diminuent au cours du déplacement de l'outil en fonction du sens de déplacement de l'outil le long de la direction de déplacement Y. Les variations de l'effort principal F2 et de l'effort tangentiel Fγ sont proportionnelles à l'angle B entre la direction de déplacement Y et la tangente 11 à la position de repos de la surface. On appelle cet angle B « pente ». Comme pour les figures 3 et 4, les figures 7 et 8 sont des vues de la peau du patient, en coupe selon le plan comprenant les directions Y et Z. Sur chacune des figures 7 et 8: la ligne 12 représente la position de repos de la surface de la peau 8, la ligne 13 représente la trajectoire souhaitée de l'outil de massage 2 pour que l'effort principal F2 soit au cours du déplacement de l'outil sensiblement constant et égal à l'effort imposé ; on appelle trajectoire de l'outil 2 la trajectoire du point de l'outil le plus profondément enfoncé dans la peau au cours du déplacement de l'outil. La masse musculaire du patient étant sensiblement uniforme, on remarque que la trajectoire souhaitée 13 correspond sensiblement à un suivi de la position de repos 12 par l'outil 2 lors de son déplacement, c'est- à-dire que la trajectoire de l'outil doit être sensiblement parallèle à la position de repos. Chaque itération du procédé comprend en outre une mesure par le capteur 3 du moment Mx, au niveau du capteur 3 et le long d'un axe X sensiblement perpendiculaire à la direction de déplacement Y et sensiblement parallèle à la position de repos de la partie 7 de la surface avec laquelle l'outil 2 est en contact, de l'effort total exercé par le patient sur l'outil. L'effort total comprend l'effort principal F2 et l'effort tangentiel Fγ. Ainsi, les directions Y, Z et la direction de l'axe X forment de préférence un repère orthogonal. Dans le cas particulier où la droite reliant l'outil 2 au capteur 3 est parallèle à la direction d'effort principal Z (les figures 3 et 4 illustrent un cas plus général), le moment Mx est égal à l'effort tangentiel Fγ multiplié par la distance entre l'outil 2 et le capteur 3.
Lors du déplacement de l'outil le long de Y, le calcul de la correction comprend un terme supplémentaire qui s'additionne au polynôme décrit précédemment, ce terme supplémentaire étant proportionnel au moment
Mx. La correction de position est alors calculée par l'unité de calcul par la formule suivante : Cz= a. F2 3 + b.Fz 2 + c. F2 + d + e.Mx (équation 2) avec C2 la correction de la position de l'outil le long de la direction d'effort principal Z, F2 l'effort principal, « a » « b » « c » et « d » les paramètres décrits précédemment, Mx le moment mesuré, et « e » un paramètre à calibrer qui est fonction du capteur utilisé. Dans le cas du robot
Staϋbli RX90 associé au capteur AdeptForce 50/100, le paramètre e est typiquement égal à -1/500 pour l'effort principal F2 exprimé en Newton, la correction de position de l'outil Cz exprimé en millimètre, et le moment Mx exprimé en Newton fois millimètre. Ce terme supplémentaire permet d'améliorer le suivi de la position de repos 12 par l'outil 2 lors de son déplacement le long de la direction Y.
Les moyens de déplacement sont agencés pour que le déplacement de l'outil le long de la direction de déplacement Y soit effectué pas par pas, et l'appareil 1 est agencé pour réitérer à chaque pas les étapes de mesure de F2, de Mx et de correction de position de l'outil. L'ordre de grandeur du pas est typiquement de un millimètre.
Sur la figure 7, la ligne 14 représente une trajectoire réelle de l'outil 2 lors du déplacement de l'outil 2 le long de la direction Y, avec une correction de position le long de Z calculée au moyen de l'équation 2, et avec des pas de déplacement p constants le long de Y. On remarque que, lorsque l'outil 2 est en contact avec une partie 7 de la surface de la peau qui en position de repos n'est pas parallèle à la direction de déplacement Y, la trajectoire réelle 14 s'écarte de la trajectoire souhaitée 13. Plus la pente est grande, plus l'écart est grand. Pour améliorer la correction de position le long de Z, c'est-à-dire pour approcher la trajectoire réelle de la trajectoire souhaitée, le procédé mis en œuvre par l'appareil 1 peut comprendre, pour chaque correction de la position de l'outil, une mesure par le capteur 3 de l'effort tangentiel Fγ, et un calcul, par l'unité de calcul et en fonction de l'effort tangentiel mesuré, du prochain pas de déplacement p effectué, de sorte que le pas p diminue lorsque l'effort tangentiel augmente. Autrement dit, on met à jour le pas de déplacement p en fonction de l'effort tangentiel mesuré. Ainsi on réitère plus souvent la correction de position de l'outil 2 dans les régions de la surface de la peau qui ont une forte pente. En pratique, le pas p est égal à une valeur type N typiquement égale à un millimètre à laquelle est retranché un terme proportionnel à l'effort tangentiel : p = N - f.Fγ (équation 3) le paramètre « f » étant typiquement égal à 0.1 pour la valeur type N et le pas p exprimés en millimètre et l'effort tangentiel Fγ exprimé en Newton, le pas p ayant une limite inférieure qui est égale à la résolution minimum des moyens de déplacement de l'outil 2.
Sur la figure 8, la ligne 15 représente une trajectoire réelle de l'outil 2 lors du déplacement de l'outil 2 le long de la direction Y, avec une correction de position le long de Z calculée au moyen de l'équation 2, et avec des pas de déplacement p calculés au moyen de l'équation 3. On remarque que, lorsque l'outil 2 est en contact avec une partie de la surface de la peau qui en position de repos n'est pas parallèle à la direction de déplacement Y, la trajectoire réelle 15 est plus proche de la trajectoire souhaitée 13 que dans le cas de la figure 7.
Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, l'outil de massage peut ne pas être mis directement en contact avec la peau du patient, mais peut être mis en contact avec une surface du patient tel un habit séparant l'outil 2 de la peau du patient.
De plus, la direction de déplacement Y peut évoluer dans le temps.
Ainsi, la trajectoire de l'outil de massage sur la peau du patient peut être circulaire, ovale, triangulaire, ou un balayage de lignes parallèles, et peut par exemple être adapté pour effectuer un massage circulatoire ou un drainage lymphatique d'une zone corporelle du patient.
Enfin, le patient représenté sur les figures 1 et 2 est un être humain, mais il peut s'agir plus généralement d'un animal.

Claims

REVENDICATIONS
1. Appareil de massage comprenant :
- un outil de massage (2), - un capteur d'effort (3) agencé pour mesurer un effort principal
(Fz) exercé par un patient (6) sur l'outil de massage selon une direction d'effort principal (Z),
- des moyens pour corriger une position de l'outil de massage (2) le long de la direction d'effort principal (Z), ladite correction de position étant une fonction de l'effort principal (F2) mesuré,
- des moyens pour déplacer l'outil de massage (2) le long d'une direction de déplacement (Y), les moyens de déplacement étant agencés pour déplacer l'outil (2) pas par pas, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (3) pour mesurer un effort tangentiel (Fγ) exercé par le patient sur l'outil de massage (2) selon la direction de déplacement (Y), et des moyens pour calculer le pas (p) en fonction de l'effort tangentiel (Fγ) de sorte que le pas diminue lorsque l'effort tangentiel augmente.
2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la direction d'effort principal (Z) est sensiblement perpendiculaire à une surface du patient sur laquelle est appliqué l'outil de massage (2).
3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de correction sont agencés pour que la correction de position rapproche la valeur de l'effort principal (F2) d'une valeur d'un effort imposé, la correction étant sensiblement nulle pour un effort principal (F2) sensiblement égal à l'effort imposé.
4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de correction sont agencés pour que la correction (C2) de la position de l'outil soit calculée au moins en partie comme un polynôme de l'effort principal (F2) et de degré impair.
5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le polynôme est du troisième degré.
6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le polynôme est du troisième degré de la forme :
Cz= a. F2 3 + b.Fz 2 + c. F2 + d avec C2 la correction de la position de l'outil, et F2 l'effort principal, et en ce que, pour l'effort principal F2 exprimé en Newton et la correction de position de l'outil Cz exprimé en millimètre, le paramètre « a » est compris entre 0.00178 et 1 et est de préférence sensiblement égal à 0.0026, le paramètre « b » est compris entre -0.094 et -0.00001 et est de préférence sensiblement égal à -0.078, le paramètre « c » est compris entre 0.04 et 2.5 et est de préférence sensiblement égal à 0.8, et le paramètre « d » est compris entre -8.5 et -0.01 et est de préférence sensiblement égal à -3.
7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque correction (C2) de la position de l'outil de massage est limitée en amplitude.
8. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la direction de déplacement (Y) est sensiblement perpendiculaire à la direction d'effort principal (Z).
9. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (3) pour mesurer le moment (Mx), le long d'un axe (X) sensiblement perpendiculaire à la direction de déplacement (Y) et sensiblement parallèle à une surface du patient sur laquelle est appliqué l'outil de massage, de l'effort total exercé par le patient sur l'outil (2), et en ce que les moyens de correction sont agencés pour que la correction de la position de l'outil soit calculée au moins en partie proportionnellement à ce moment (Mx).
10. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur est agencé pour réitérer une mesure d'effort à chaque pas (p).
11. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de correction sont agencés pour corriger la position de l'outil à chaque pas (p).
12. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pas (p) est égal à une valeur type à laquelle est retranché un terme proportionnel à l'effort tangentiel (Fγ).
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