Projets:A'Grip

De wikilab
A'Grip

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Ce projet recherche ces compétences :

Arduino, Electronique

Informations
Description Projet pour ajouter un vibreur à une poignée de déambulateur pour rappeler de la tenir (cas d'héminégligence).
Evènement associé Fabrikarium Palavas 6 au 8 juin 2023
Catégorie Motricité
Etat d'avancement Réalisés
Techniques arduino
Durée de fabrication de 2 à 4 h
Coût matériel De 50 à 100 euros
Niveau Moyen
Licence by-nc-sa
Date de création 2024-07-14
Équipe
Porteur de projet Rime et sa maman Souad
Contributeurs ChristineAzevedo, Sophie, Benjamin, Antoine, Delphine
Animateur ChristineAzevedo
Fabmanager Sijobert
Référent documentation Sophie
Partenaires: HLI (Humanlab INRIA), Humanlab Autonabee
Nom humanlab Humanlab_SP
Documentation
Statut de la documentation Partielle
Relecture de la documentation Non vérifiée

Description du projet

Réalisé lors du Fabrikarium Saint-Pierre de Juin 2024.

Rime a 6 ans, elle souffre d’une paralysie cérébrale. Elle utilise ponctuellement un déambulateur mais oublie de maintenir sa main gauche sur la poignée (héminégligence). Elle va bientôt recevoir un nouveau déambulateur qui aura des poignées verticales et des supports antébrachiaux.

Rime et son déambulateur

  • Porteuses de Projet : Rime et sa maman Souad
  • Concepteur.e.s, contributeurs/contributrices : Antoine Camallonga (ergothérapeute St Pierre), Marion Thoma (Kinésithérapeute), Sophie Cherqui (Humanlab ArianeGroup), Benjamin Niess (Humanlab Autonabee), Delphine Bézier (My Human Kit), Valentin Maggioni (Doctorant INRIA), Christine Azevedo (Directrice de Recherche HumanLab INRIA), Roger Pissard-Gibollet (Ingénieur de Recherche HumanLab INRIA), Judith Maurin (APA’MOUV), Tanguy Dréan (APA’MOUV),
  • Animateur : Christine Azevedo
  • Fabmanager référent : Benoît Sijobert (Fab Manager HumanLab Saint Pierre)
  • Responsable de documentation : Sophie (Humanlab ArianeGroup)

Cahier des charges

Pré-requis Transformer le déambulateur

Transformer le déambulateur actuel pour être le plus représentatif possible au futur déambulateur de Rime :supports antébrachiaux & poignée verticale


Réaliser un système d’alerte

  • Détecter/anticiper le lâcher prise (diminution force avant que la main lâche la poignée)
  • Avertir du relâchement de la poignée par un signal sonore ou vibratoire
  • Activer le système seulement si la poignée droite est tenue et qu’il y a une volonté de déplacement

Autres

  • Outil de rééducation
  • système démontable adaptable à d'autres déambulateurs
  • Eviter trop de déclenchements
  • Le système doit pouvoir donner plusieurs heures d'autonomie sans recharge

Analyse de l'existant et liens utiles

L'existant

Rime dispose de déambulateurs du marché (cf. image ci-dessous avec son ancien et futur déambulateur) qui ne disposent pas de dispositifs haptique pour donner des indications via la poignée. On peut retrouver ce type de solution dans des projets de recherche comme Dornell

Les déambulateurs de Rime: ancien et nouveau

Nos choix

On propose d'équiper les poignées de capteurs et d'actionneur bas-couts pour répondre aux besoins de Rime. Des capteurs FSR pour mesurer la pression exercée sur une poignée et un buzzer piézoélectrique pour générer une vibration.

Principe du projet Agrip

L'objectif général est de détecter si la main "héminégligeante" lâche la poignée lorsqu'on est en phase d'utilisation et d'avertir Rime par une vibration sur l'autre poignée. Pour l'implémentation de la commande, nous avons développé 2 solutions numérique en utilisant un microcontrôleur ou par détection complètement analogique.

Travail préliminaire

Pour anticiper l'arrivée du futur déambulateur de Rime, nous avons adapté l'ancien dont nous disposions en le dotant de supports antébrachiaux et de poignées verticales pour qu'il soit proche de l'utilisation du prochain. Pour cela, nous dû :

  • dessiner et imprimé en 3D des repose-bras
  • réaliser des poignées verticales adaptables

De plus, une équipe pluridisciplinaire à étudié le cas de Rime et a justifié la nécessité de l'orthèse de stabilisation (voir document Préemption Mesures et Orthèse) . Cette orthèse pour faciliter la préemption de la poignée gauche a également été réalisée.

Matériel

Solution Numérique

Solution Analogique

Outils

Solution Numérique

  • Fer à souder, pince coupante, pince à dénuder, tournevis
  • fils électriques, fil à souder, gaine thermo, chaterton
  • PC avec l'IDE Arduino pour programmer les modules M5StickC-Plus2

Solution Analogique

  • Fer à souder, pince coupante, pince à dénuder, tournevis
  • fils électriques, fil à souder, gaine thermo, chaterton
  • carte de prototypage

Coût

Solution numérique

  • avec 1 seul module: moins de 60 euros
  • avec 2 poignées d'équipées: moins de 110 euros

Solution analogique

  • moins de 10 euros

Fichiers source

  • Plan 3D du support antebrachial
  • Plan 3D du support du module M5StickC-Plus2
  • Code source pour les modules M5StickC-Plus2

Etapes de fabrication pas à pas

Etape préliminaire

Transformation du déambulateur

Le but est d'adapter les poignées du déambulateur actuel pour se rapprocher du système final.

Réalisation du repose-bras

Pour cela, le support antébrachial (repose bras) a été modélisé en 3D puis imprimé

Support antebrachial

Réalisation des poignées

Les poignées sont des tubes PVC et l'interface coudée pour se relier au tube du déambulateur est réalisée avec des pastilles PolymorphR

Poignée coudée en polymorph


Montage sur le déambulateur

Deambulateur vue de haut

Fabrication de l'orthèse de stabilisation

C'est bien sûr Antoine, Ergothérapeute, qui a réalisé cette orthèse antébrachiopalmaire de stabilisation de poignet en thermoformable perforée en 3.2mm avec maintien à l'aide de velcros.

Vue face de l'orthèse Vue pile de l'orthèse

Instrumentation du déambulateur

Les étapes d'instrumentation sont:

  • Intégrer 2 capteurs de pression FSR sur les 2 poignées du déambulateur. Ce sont des capteurs de force en bandes découpables et pouvant être collées autour des poignées. On découpe les FSR sur environ 9 cm, et on mesure leurs résistances de:
 * Rfsr_d= 14K
 * Rfsr_g=10k
  • Rallonger des fils FSR de façon à pouvoir les utiliser sur les modules de traitement (numérique ou analogique)
  • Intégrer le capteur d’alerte vibreur dans la poignée gauche
  • Passage des câbles entre poignée droite et gauche pour relier le capteur d'alerte au module (numérique ou analogique)
  • Réaliser 2 manchons de poignées en néoprène pour faciliter la prise et masquer les capteurs. Ces poignées ont été découpées dans des chaussons de plongée et cousues par la suite.

Solution numérique

Solution analogique

Retours utilisateurs

Rime a utilisé intensivement pendant plusieurs semaines le dispositif. Elle l'utilise en mode 'solo', un seul capteur est donc nécessaire. Comme prévu, le matériel a été transféré sur son nouvel déambulateur que Rime devrait utiliser bientôt.

Nouveau déambulateur instrumenté