Bâton de ski

Bâton de ski

Pierre-Luc, skieur en herbe, futur champion

 

Pierre-Luc est né avec une agénésie de la main gauche et possède depuis plusieurs années un dispositif d’assistance e-nable imprimée en 3D de type « main Phoenix« . Cet appareil qu’il maitrise parfaitement ne lui permet pas d’assister aux cours de ski de fond avec ses camarades de classe.

L’objectif est donc de lui concevoir un dispositif adapté à ce sport qui lui permettra de skier avec le maximum de sécurité.

Nous nous sommes inspirés du dispositif conçu pour le bâton de marche publié dans cet article : dispositif-pour-baton-de-marche.

Comme pour la marche nordique ou bien la randonnée, le risque de chute est un élément important à prendre en considération. La perte de contrôle en ski pouvant entrainer une chute, il était impératif d’imaginer un appareil ayant la capacité de se dissocier rapidement du bâton de ski pour éviter la blessure.

Prise d’empreinte

La première étape de ce projet a consisté à réaliser une prise d’empreinte de la main de Pierre-Luc.

Pour cette opération nous avons utilisé de l’alginate qui est un produit de moulage bien connu à base d’algues marines. La particularité de l’alginate est sa prise rapide et sa souplesse qui facilite le démoulage. Ce procédé de prise d’empreinte a été largement décrit dans nos articles précédents.

 

On coule du plâtre dans le moule en alginate pour obtenir une copie de sa main, que nous numérisons à l’aide d’un scanner 3D pour générer un fichier STL (mesh). Le fichier STL est ensuite transformé en fichier (Brep) à l’aide d’une fonction spécialisée de Fusion360 (Autodesk) pour être utilisable par notre logiciel de CAO favori (Onshape).

Description du dispositif incluant un système (simple).

 

Le dispositif est donc basé sur le même principe de rotule que celui du bâton de marche mais l’ajout d’un système de sécurité est rajouté.

Cette solution permet de désolidariser le système de maintien du bâton de l’emboitement sphérique afin de le libérer. La méthode de blocage par sandow (conservée) a ici deux utilités.

  1. Le blocage du système de maintien de l’emboîtement
  2. Empêcher la perte du système de maintien sur lequel est fixé le bâton de ski en cas de chute.

En quelque sorte, il joue le même rôle qu’une dragonne pour bâton de ski.

Ce premier prototype valide la fonctionnalité de maintien du bâton de ski, mais n’est pas satisfaisant pour la sécurité en cas de chute. La mise en place du verrou (partie supérieure rouge) n’est pas non plus très aisée. Donc deux améliorations sont nécessaires.

Aucun dispositif existant ne pouvant être adapté, Younes va donc créer de toute pièce un dispositif de sécurité innovant.

 

Principe du système de déverrouillage rotatif.

Composition du système:

La complexité du système impose qu’il soit imprimé séparément puis rapporté et maintenu sur la flasque supérieure par une vis. Toutes les pièces du dispositif sont imprimées en PLA. La souplesse des ressorts dépend du nombre de couches d’impression.

La vue de coupe permet de comprendre la cinématique du procédé.

  • Une partie ressort avec un embout sphérique et une partie biseautée Intégrée au corps du dispositif
  • Une languette solidaire du corps du dispositif et qui a pour rôle de conserver en pression le crochet.
  • Le crochet relié à l’emboiture à l’aide d’un cordon.

Le tout est fixé à l’aide d’une vis M4 et d’une gorge sur la coquille.

La vue de la coquille supérieure met en évidence la réserve faite dans la coquille pour insérer le dispositif de sécurité, ainsi que la gorge de maintien du mécanisme.

Coupe complète de l’appareil qui détaille le nombre de sous ensembles qui constituent l’appareil.

L’anneau (couleur rose) à droite a été imprimé en TPU (plastique souple) pour ne pas blesser le poignet de Pierre-Luc. L’avoir dissocié de la rotule en PLA, permet également de rapidement changer sa taille en fonction des gants que le skieur enfilera.

Sur les premiers prototypes, nous avions utilisé un câble sandow pour le maintien et la fermeture de l’emboîtement comme pour le bâton de marche. La tension du sandow rendait difficile le dimensionnement du ressort de l’embout sphérique. Finalement un cordon non flexible s’est avéré plus approprié pour le déclenchement du système de sécurité à crochet.

Ce dispositif de bâton de ski pour un skieur agénésique est présenté au public au forum des sciences à Villeneuve d’Ascq pour l’exposition « Tous sportifs » du 12 septembre 2020 au 29 Août 2021. »

Plus de détails sur leur site forumdepartementaldessciences.fr

Bravo à Younes.

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