Sélectionner une page
Wrist Lock System : Soulager la flexion du poignet

Wrist Lock System : Soulager la flexion du poignet

29 Mai, 2018 | Main, Prothèse, Texte en français, Tuto technique

Expression du besoin:

Par essence, la tenue d’un objet dans une main e-nable (Raptor ou Phoenix) est assurée par la position abaissée du carpe du porteur de prothèse. Nous avions identifié que cette pression vers le bas, nécessaire pour maintenir la main en tension pouvait être fatigante au bout d’un certain temps.

Lors du retour d’expérience après la livraison de notre main pour Nathalie (voir le post), il était évident qu’il fallait trouver une solution pour soulager les muscles de la main appareillée.
Nathalie est une adulte ayant subi une amputation de sa main droite (au-dessus de son poignet) suite à la contraction d’une maladie nosocomiale. Après avoir contacté E-nable, elle a été équipée par une première prothèse à sa mesure. Cependant, l’utilisation récurrente et prolongée de sa prothèse – pour tenir des couverts, son sac à main, ou faire du vélo – génère une fatigue musculaire importante.

Le besoin / la démarche :

Il est donc nécessaire que la prothèse puisse garder la main verrouillée sans que cela n’entraine la contraction prolongée du poignet. En outre, cela ne doit pas l’encombrer davantage ou ajouter du poids et rester facile d’utilisation.

Différentes solutions furent envisagées pour maintenir les câbles de tension des doigts bloqués en traction sans réellement être convaincantes. La problématique fut inversée en cherchant comment la main pouvait être en position abaissée (et stable) sans besoin de maintenir l’effort de flexion du poignet. C’est ainsi qu’un schéma de principe a été validé, suivi d’un « proof of concept » (POC) réalisé hors du contexte paume-gauntlet.

Idée de base pour le maintien d’un main en tension, avec une roue dentée et un cliquet.

Pour valider l’idée, un proof of concept a été rapidement conçu en CAO et imprimée dans le week-end. La paume et le gauntlet sont simulés par les sous ensembles imprimés en bleu.

Proof of concept, tout en impression avec du PLA

Toute la CAO est réalisée avec l’application en ligne « OnShape » pour les nombreux avantages énumérés ici.

Design : Première version

Le POC ayant démontré la validé du concept, par itérations successives, nous nous sommes donc inspirés du système de roue à rochets pour arriver à cette première version :

Première version du « Wrist lock». A gauche en position ouverte. A droite en position fermée

 

Design

Côté cinématique : la came du levier, comme dans la version finale, permet de relever le cliquet vers la position ouverte quand le levier est basculé à droite. La came se positionne alors dans un indent dessiné sur le cliquet. Le ressort flex, imprimé en filament Ninjaflex, est comprimé, pour verrouiller la position ouverte. Quand le levier est basculé à gauche, le ressort se détend et abaisse le cliquet. Il maintient également le contact entre le cliquet et la roue dentée lors de la rotation du poignet, en se comprimant et se relâchant alternativement.

Côté matériau, nous avons commencé par des tentatives d’impression des roues dentées et cliquets en PLA et iGlidur (IGUS), puis finalement les risques d’usure nous ont amené à considérer d’utiliser des pièces en métal (Alu/Acier) pour supporter les efforts générés par un adulte (typiquement, les vis auto-perforantes utilisées pour fixer la roue dentée dans la paume ont rapidement pris du jeu et ont été remplacées par deux vis-écrous). Elles se déforment trop quand elles sont imprimées avec du filament classique (PLA, ABS, PETG). De plus, les dents de la roue dentée et la pointe du cliquet présentent une usure rapide sous l’action des efforts à chaque passage de dent. La roue dentée a été achetée chez un spécialiste et le cliquet a été usiné en interne avec une CNC DIY d’un camarade de notre hackerspace. Néanmoins, les efforts étant sensiblement réduits par les modifications présentées plus loin, un « wrist lock system » complètement imprimé en 3D serait peut-être envisageable pour un enfant.

Observations après impression et assemblage

Après assemblage, le système tel qu’imaginé fonctionne sans encombre. Cependant, nous avons pu observer que le ressort flex commençait à se plastifier (rester déformé après avoir été comprimé), surtout à cause de la position ouverte, qui le comprime de façon prolongée. De même, la came, en plastique, s’use rapidement au passage de l’indent, en métal.

Il faut alors repenser ces deux éléments pour fabriquer un système pérenne. L’objectif est d’éviter l’usure de la came et la perte d’élasticité du ressort.

Seconde version

Pour la seconde version, l’introduction d’un ressort de torsion permet de résoudre les deux inconvénients observés dans la première version :

Seconde version du « Wrist lock system ». A gauche, la came et le ressort flex sont remplacées par un ressort de torsion. Ce ressort relie le levier au cliquet. Il abaisse le cliquet et le maintient en contact avec la roue dentée quand le levier est basculé en position fermée. Il relève également le cliquet quand le levier est basculé en position ouverte. A droite, ce ressort a été dessiné sous Onshape avec la fonction Helix.

Design

Nous nous sommes d’abord attaqués au problème d’usure de la came. Cette usure provient du frottement entre la came du levier et l’indent du cliquet, nécessaire pour passer le levier de la position fermée à ouverte. Ces deux éléments ont donc été supprimés au profit d’un ressort de torsion. Celui-ci est imprimé avec le levier et s’emboite dans le cliquet. Ainsi, les deux pièces sont reliées et le cliquet peut passer de la position fermée à ouvert quand le levier est basculé à droite, sous l’action de ce ressort.

Ensuite, quand le levier est basculé à gauche vers la position fermée, le ressort entraine aussi le cliquet. De même, il maintien le cliquet en contact avec la roue dentée pendant la rotation du poignet. La partie basse du cliquet de la version #1 n’est plus utile et est donc supprimé.

Le gros atout de ce ressort de torsion en comparaison du ressort de compression précédent est que, grâce au mouvement de son point d’accroche sous le levier, il génère des efforts très faibles, vers le haut pour maintenir le cliquet hors de la roue en position ouverte, et vers le bas pour ramener le cliquet en appui sur la roue en position fermée. Ces efforts faibles limitent les risques de rupture et d’usure dans toutes les situations.

Observations après impression et assemblage

Après assemblage, le système tel qu’imaginé fonctionne à nouveau sans encombre. Cependant, nous nous sommes rendu compte que le ressort ne génère pas assez d’effort pour relever le cliquet quand celui-ci est en appui « sous une dent » de la roue dentée. De même, en position fermée, lors de la rotation du poignet, la roue dentée touche le ressort et l’abîme.
Il faut alors apporter quelques ajustements finaux.

Version finale et finitions

Dans sa version finale, les positions des cliquet et levier sont éloignées de la roue dentée de quelques millimètres pour éviter le contact en le ressort et la roue dentée. La came de la version #1 est également réintroduite pour aider à relever le cliquet (l’extraire des dents de la roue) quand le levier passe en position ouverte. Le ressort de torsion prend alors le relais pour conserver cette position :

Version finale du « Wrist lock system ». La came est réintroduite mais cette fois uniquement pour relever le cliquet de la position fermée à ouverte. Le ressort de torsion verrouille ensuite la position ouverte pour ne pas user prématurément la came.

Après assemblage, cette version est adoptée.

Finitions

Une fois le design fonctionnel validé, deux finitions sont apportées :

  • Une rondelle sur la roue dentée pour protéger Nathalie de tout contact avec les dents
  • Un capot amovible pour ne laisser que le levier d’apparent.

Finitions apportées à la version finale du « wrist lock system ». A gauche : une protection pour éviter tout contact avec la roue dentée. A droite : un capot amovible pour ne laisser que le levier d’apparent.

Adapter une emboîture pour une prothèse

Adapter une emboîture pour une prothèse

23 Fév, 2018 | Texte en français, Tuto technique

Les makers e-Nable éprouvent de plus en plus souvent le besoin d’adapter une emboîture à la configuration particulière de la main d’un patient. On a de plus en plus accès à un « scanner 3D » pour numériser la main résiduelle ou le moignon, mais comment passer du résultat de cette numérisation 3D (en général un nuage de points ou au mieux un maillage difficilement exploitable) à un modèle volumique dont on pourra vraiment tirer parti en l’important dans notre logiciel de modélisation 3D pour faire des opérations booléennes nécessaires à la mise en place d’une emboîture confortable et efficace au sein d’une prothèse mécanique à câbles ? C’est ce que nous essayons d’aborder dans cette page.

Numérisation

Numérisation directe sur le patient

Numérisation en live

Nous avons utilisé à plusieurs reprises le scanner Artec EVA (ou son grand frère le modèle Spider) : outre son coût, il s’avère finalement mal adapté à cette démarche… il est de trop bonne qualité (!). En effet sa précision de mesure et sa résolution (< 1/10emm) tolèrent mal les petits mouvements et petites déformations de l’objet observé. Le résultat est un ensemble de nombreux morceaux de surfaces qui s’avèrent très difficiles à assembler pour l’obtention d’un modèle cohérent, lisse, sans trous… On y arrive après quelques heures de travail. Certains logiciels professionnels sont plus efficaces pour l’assemblage automatique des différents points de vue.

D’autres scanners 3D ont été testés depuis. Citons le iSense, associé à une tablette iPad, qui peut s’avérer intéressant pour ce type de situation. Son prix relativement abordable (au moins pour un Chapitre e-Nable, ou pour un FabLab, environ 700€ si on a déjà un iPad), sa mise en œuvre très simple, rapide et intuitive (pas besoin pour le patient de rester 15 minutes le bras levé, une minute devrait suffire), le résultat immédiat et complet (quasiment aucun travail nécessaire pour le post-traitement du nuage de points), tout cela compense finalement une précision assez mauvaise. Mais des erreurs dimensionnelles de l’ordre de 1 à 2mm sont-elles acceptables pour notre usage ? Il semble que oui. Le résultat sera de toute façon très lissé, simplifié, arrondi, et la distance que l’on va ajouter par la suite pour la mousse de confort compensera ces petites erreurs.

Un 3e modèle en cours de test est le scanner à lumière structurée HP (auparavant David je crois), qui est un intermédiaire en terme de tarif (environ 2000€, quand même), et semble donner de très bons résultats… sur la base d’un moulage, mais inadapté par contre à un scan direct sur une personne.

Passage par un moulage

Il s’avère que le moulage de la main résiduelle dans de l’alginate est une solution très efficace. Nous utilisons de l’alginate rose et suivons à peu près cette procédure . Les tests effectués avec de l’alginate blanc de qualité alimentaire se sont révélés moins concluants bien que fonctionnels, mais avec un temps de prise plus long… mais peut-être un mauvais dosage ?

L’intérêt du moulage est l’obtention d’un modèle positif de la main du patient, de très grande qualité. Ce modèle peut être scanné tranquillement en prenant le temps de faire les choses bien. On peut même recommencer certains parties de scan si nécessaire, le modèle ne se fatigue plus 🙂 On peut également positionner le positif à l’intérieur du gauntlet imprimé pour vérifier s’il est bien positionné, si le vide pour insérer un tissu d’isolation est suffisant.

Moulage main Juline

Scan d’un moulage avec iSense

 

Quel logiciel pour « nettoyer » le modèle numérique

Normalement, le logiciel fourni avec le scanner devrait permettre d’obtenir un modèle « STL » ou « OBJ » ou « PLY » qui sera propre, c’est à dire sans trous entre les triangles, sans triangles s’intersectant, etc. Dans le cas contraire, quelques logiciels de « nettoyage » de modèle peuvent être utilisés. Citons « Meshmixer », Netfabb, MeshLabb, etc… J’utilise souvent Meshmixer en particulier pour « fermer » la section du bras du patient. Si le modèle n’est pas fermé, Meshmixer permet de le faire en quelques clics avec la fonction « Edit / Plane Cut »: positionnez le plan de coupe, acceptez…

 

Résultat de scan non fermé

Fonction ‘Plane Cut’ de Meshmixer

Modèle ‘facettisé’ fermé, que l’on pourra transformer en volume

 

 

Impression directe du STL

Le modèle numérique peut être utilisé pour imprimer un modèle de la main du patient qui pourra servir à différentes étapes du processus. Par exemple pour placer dans la première prothèse imprimée et vérifier les dimensions, l’orientation du poignet, etc. Nous l’avons aussi utilisée pour préparer la « chaussette » qui couvrira l’intérieur de l’emboîture.

Transformation du maillage en forme CAO exploitable

Nous décrivons ici une procédure ne mettant en œuvre que des outils logiciels gratuits. Même si le résultat est quelque peu imprécis au sens où les formes résultantes sont simplifiées par rapport au modèle original (on ne retrouvera pas les stries de la peau !) cette simplification peut être considérée comme un avantage pour l’usage que nous souhaitons faire du modèle résultant.
Les logiciels avec lesquels nous travaillerons ci-dessous sont :

  1. – Meshmixer
  2. – Instant Meshes[1]
  3. – Fusion 360 [2]
  4. – Onshape [3]

Oui, la liste est longue, mais nous aurons juste quelques clics à faire dans chaque logiciel. Il s’agit juste d’utiliser chacun pour ce qu’il sait faire vite et bien !

Prenons un exemple, partons d’un maillage issus d’un moulage de main ayant subi une amputation des doigts et d’une partie de la paume.

Du scan3D à un « maillage quadrangles »

Les opérations sont les suivantes pour cette procédure :

  1. exporter le maillage au format OBJ. Le propriétaire du scanner 3D doit pouvoir générer du obj, si non si on a un STL au départ, on peut par exemple l’ouvrir avec Meshmixer, et faire « Export… »
  2. ouvrir avec le logiciel Instant Meshes en cliquant sur « Open mesh ».
  3. Sélectionner « Remesh as Quads (4/4) / Extrinsic »
  4. Si besoin activer l’option « Sharp creases » mais dans le cadre de nos formes « organiques » je préfère éviter cette option
  5. Régler si besoin le « Target vertex count », disons entre 800 et 2.2K, pour réduire la taille du maillage si votre objet de départ est « trop lourd ». Si non, laissez la valeur proposée par le logiciel.
  6. Cliquez sur Solve (de Orientation field)
  7. Cliquez sur Solve (de Position field).
  8. Cliquez sur « Export Mesh / Extract Mesh / Save » pour enregistrer ce maillage quadrangles au format obj.

Le résultat est un maillage principalement constitué de quadrangles.

 

Maillage issu du scanner (visualisé ici dans MeshMixer)

Processus pour générer un maillage « quads » dans Instant Meshes.

 

 

Génération d’un modèle « TSplines »

Je passe ensuite dans Fusion360.

  1. Dans le menu « CREATE » : Create Mesh
  2. Autre menu « CREATE » : Insert Mesh, et sélectionner le fichier quads issu de Instant Meshes. Notez que les facettes peuvent être un peu anguleuses, aux raccords.
  3. « FINISH MESH » permet de revenir dans le Workspace MODEL.
  4. Etape importante : Faire un clic droit sur le haut de l’arborescence « (Unsaved) » et en bas de liste : »Do not capture Design History« , puis « Continue » pour valider.
  5. Dérouler la liste des « Bodies » dans l’arborescence, faire un clic droit sur le nom de votre modèle quad puis sélectionner « Convert ».
  6. Vérifier « Convert Type » vaut « Quad Mesh to T-Splines » et valider. –> Le résultat doit être un modèle surfacique continu et lisse, basé sur des petits carreaux quadrangulaires (et quelques triangles). Vous avez un Body supplémentaire dans l’arborescence.

Possibilité de modifier les formes[modifier]

Il est utile de noter ici que des modifications locales sur la forme peuvent être effectuées. Prenons un exemple… supposons que l’on souhaite gonfler le modèle pour faire un peu de place pour un bourgeon de pouce sur le côté de la future emboiture.

  1. Activez le Workspace « Sculpt »,
  2. Sélectionner les carreaux que vous souhaitez étirer (touche Ctrl si besoin)
  3. Clic droit « Edit Form ».
  4. Déplacez et étirez la forme en utilisant les divers manipulateurs (déplacement sur une direction, dans un plan, rotation, scale…). La fenêtre « EDIT FORM » donne accès à de nombreuses options.
  5. Validez

Génération d’un modèle CAO volumique exploitable

Il reste à transformer ce modèle « TSplines » en un modèle de surfaces fermées « B-Rep » plus classique qui sera reconnu par votre logiciel de CAO habituel.

  1. Clic droit sur le nouveau « Body » dans l’arborescence
  2. Convert : « T-Splines to BRep »
  3. Un nouveau Body apparaît dans l’arborescence, et un nouvel objet dans la zone graphique. (Notez que j’ai déplacé les objets pour clarifier les copies d’écrans ci-dessous !)
  4. Supprimer les Bodies autres que le BRep que l’on veut conserver (on pourra toujours faire « Undo » ensuite si on veut les retrouver)
  5. File / Export : donner un nom et enregistrer au format STEP
  6. Undo pour récupérer le modèle TSplines détruit juste avant
  7. Enregistrez votre projet Fusion 360 si vous souhaitez pouvoir y revenir par la suite (corriger certaines formes si besoin en repartant du modèle TSplines par exemple)

 

Quad to TSplines

Quads TSplines BRep

 

 

Création d’une emboîture adaptée

Le fichier STEP généré à l’étape précédente est normalement utilisable dans la plupart des logiciels de modélisation 3D. Si la surface frontière est cohérente, elle définit un volume de matière sur lequel toutes les opérations de modification volumiques seront possibles. Nous avons choisi ici de travailler avec Onshape pour ses possibilités de travail collaboratif (plusieurs personnes peuvent travailler simultanément sur un même modèle partagé). Une fois votre login créé sur le site Onshape, vous avez accès à toute une série de tutos très bien faits, et les forums comme les développeurs sont très réactifs aux questions. (ceci dit je n’ai aucune action chez Onshape, Fusion 360 semble aussi un excellent logiciel possible pour la communauté e-Nable!). Je décris ci-dessous la démarche globale, sans entrer dans les détails clic par clic… Si besoin copiez et ouvrez le modèle que j’ai utilisé : e-Nable_demo_adaptation_emboiture_PM, Vous pourrez analyser en détails la suite des opérations et paramètres utilisés. Notez qu’un tuto plus détaillé pour la construction de l’emboiture est en cours de rédaction et sera prochainement disponible sur ce blog.

  1. Lancez le logiciel à partir de https://cad.onshape.com
  2. Créez un nouveau Document
  3. En bas à gauche de l’écran, ‘+’ Import : importez le fichier BRep format STEP créé précédemment. Il se charge dans un nouveau « Part Studio » (onglet dans Onshape)
  4. Passer dans ce nouveau Part Studio qui porte le nom de votre fichier
  5. Je crée un plan et utilise la fonction « Split » pour séparer la zone que je souhaite conserver. Je renomme les deux « Parts » obtenues en « main » et « bras ».
  6. Je crée une copie (par Transform / Copy in place) de la main pour conserver sa forme originale. Je nomme la copie « emboiture », c’est sur ce modèle que je vais travailler.
  7. Une sélection par rectangle permet de prendre toutes les surfaces de la main, puis de dé-sélectionner la face de jonction avec le bras (juste un clic supplémentaire sur cette surface).
  8. La fonction « Move face » permet d’augmenter la forme d’un décalage constant (contrairement à un facteur d’échelle qui ne donnerait pas un décalage constant). Je choisis de gonfler la forme de 5mm.
  9. La fonction « Shell » permet alors de creuser la forme pour obtenir l’emboiture souhaitée. Sélectionner la face à creuser et l’épaisseur souhaitée. Je choisis une épaisseur de 2mm, ce qui laisse 3mm autour de la main d’origine pour placer la mousse de confort. Les dernières images ci-dessous présentent le résultat.

 

 

Sélection des surfaces à décaler : toutes sauf la face de jonction avec le bras

Gonflement pour création de l’épaisseur totale

Création de la coque

Emboîture finale autour de la main.

Vue selon 2 plans de coupe

 

Le modèle Onshape et la démarche de cet exemple sont disponibles ici.

 

Finitions de l’interface

Notons que les patients avec qui nous avons travaillé apprécient que ces emboîtures soient imprimées en matériau flexible, et drapées de « tissus3D » ou de « néoprène », d’épaisseur 3mm. Ils obtiennent à la fois un bon maintien, sans jeu, donc une bonne efficacité de manipulation du mécanisme de la prothèse, et un bon confort à l’usage.

Dans le cas de Nathalie, plusieurs propositions d’emboîtures ont pu être faites, et Nathalie s’est prêtée à une séance d’essayage. Divers matériaux (Filaflex, Ninjaflex, FlexiSmart), diverse formes (+/- larges à l’ouverture, ajourées, certaines déjà intégrées dans une forme préfigurant la position des articulation des doigts…) ont été testés pour aboutir à une validation du principe, du jeu de 3mm avec le tissus 3D à l’interface, dans une forme de 2mm d’épaisseur, imprimée en NinjaFlex (modèle noir sur les photos ci-dessous).

 

Une emboîture séparable en 2 parties, le modèle de main imprimée, et le tissus d’interface grossièrement découpé.

Séance d’essayage d’emboîtures

La plus confortable en ninja Flex

Utilisation du modèle de main imprimée pour la préparation de la chaussette en tissus 3D.

 

Quels usages pour ce type d’emboiture ?

Intégration dans une prothèse

Lorsque la main résiduelle présente des spécificités de forme (paume très courte par rapport au poignet par exemple) ou de sensibilité cutanée, il peut être important voire indispensable d’adapter une emboîture sans jeu, qui minimise les frottements, maximise le confort et l’efficacité de transmission des mouvements du poignet.

La première prothèse livrée à Nathalie a été construite autour de ce genre d’emboîture. Nous avons profité de cette démarche pour reconstruire une prothèse « from scratch ». Cette prothèse présente les caractéristiques suivantes :

  1. Le principe des élastiques dentaires de la Phoenix est conservé pour les 4 doigts, mais intégrés et quasiment invisibles.
  2. Le pouce est dans le plan de la main en position de repos, et en opposition dès que nécessaire. Avec un rappel par ressort de torsion (ressort DIY bobiné en corde à piano)
  3. La prothèse a été construite autour de l’emboîture de Nathalie
  4. Les passages de tendons contournent l’emboîture de la manière la plus « douce » possible et tous ces tuyaux sont tubés en PTFE, pour minimiser les frottements.
  5. Les bouts de doigts sont imprimés en Flex et clippés sur la dernière phalange, et couverts de PlastiDIP, comme la paume.

Notons un inconvénient majeur de l’impression de la paume de prothèse en flex : elle se déforme sous la tension des câbles. Il a donc été nécessaire d’ajouter une partie (arceau) imprimé en PLA rigide, sur le dessus du poignet. La prochaine version sera imprimée de même, en position verticale, en commençant par du PLA rigide et en passant au flex après 2cm environ (pour que seule la zone arceau soit rigide).

 

Préparation de la prothèse de Nathalie. La paume est imprimée en flex couleur chair (FFFworld).

Mise en place du tissus 3D dans l’emboîture.

Main devant la prothèse

La main dans la prothèse

 

Main Nathalie release V1 (sans raidisseur)

Dans le mouvement du poignet, la pièce flexible se déforme et les tendons viennent en contact avec la peau 🙁

 

Vue de la prothèse avec emboîture intégrée, côté dos.

Vue de la prothèse avec emboîture intégrée, côté paume

 

Arceau raidisseur supportant la tension des câbles.

Nathalie relase1.1 (avec raidisseur)

 

Adaptation d’outils spécifiques

Un autre usage plus simple est l’adaptation de support pour des outils variés. Notez que les propositions ci-dessous n’ont pas encore été testées ni donc validées !! Les images suivantes présentent:

  1. Un support de stylo,
  2. Un support de couverts ou adaptable pour d’autres outils.

Le support de stylo est muni de manchons d’adaptation à divers diamètres.
Le support « fourchette » est déboitable et orientable : moyennant la combinaison d’un assemblage en étoile (hexagone) auquel s’ajoute un pentagone ou un décagone, une orientation du support par incréments de 12° est possible, ce qui devrait laisser une grande liberté de positionnement à l’utilisateur(trice). L’assemblage en étoile est inspiré de celui proposé par HavenLabs. Tous les éléments sont à imprimer en Flex sauf la pièce grise de liaison qui doit être rigide.

 

Support de stylo et ses manchons

 

Support de couverts

 

Assemblage 60°

 

Assemblage pentagone

 

Version décagone pour le deuxième emboîtement

 

Pentagone modifié pour faciliter l’impression + hexagone renforcé au maintien très efficace.

 

 


La combinaison d’hexagone et pentagone (60° et 72°) permet un réglage de position angulaire avec un incrément de 12°.
 

 

 

Une version avec assemblage par aimants néodymes est aussi en cours de tests.

Ces modèles peuvent être retrouvés sur Onshape: 
Nathalie_e-Nable_MultiToolHolder_PM 
(Attention, work is still in progress !!)

Notes

Instant Meshes : Source GitHub, en bas de page vous trouverez les « Pre-compiled binaries » à télécharger
Fusion 360 : Free for hobbyist/startup/education.
Onshape ne nécessite pas d’installation. Il fonctionne « en ligne » dans un navigateur web. Il est gratuit dès que l’on accepte que les modèles manipulés soient publiquement visibles et copiables, ce qui est parfait pour le partage de modèles dans une communauté telle que e-Nable.

Séminaire Sensori-Motricité

Séminaire Sensori-Motricité

28 Jan, 2018 | Seminaire-Evenement, Texte en français

J’ai assisté à deux sessions du Séminaire Corps et Prothèses : « Sensori-motricité et réalité virtuelle » organisé à l’Université Grenoble Alpes le 26 Janvier 2018.

Lors de l’introduction faite par Patrick Pajon et Marie Agnès Cathiard sur l’interaction du virtuel sur le ressenti du corps médial (sensorimoteur), on apprend que les récentes expériences de l’utilisation de la réalité virtuelle permettent de soulager des grands brûlés en les baignant dans une ambiance glacée virtuelle, qu’aux USA il a été possible de piloter mentalement un avatar avec 3 membres et en France un sixième doigt à chaque main.

Michel Guerraz (Université de Savoie) rapporte que les sensations (douleurs ou mouvements) affectant les membres fantômes, qu’ils soient issus d’une amputation ou d’aplasie congénitale (agénésie), sont très fréquentes.
90% des patients témoignent de sensations fantômes liées au membre absent :

  • posture fantôme (par exemple bras tendu) qui pourrait être la dernière position du membre avant l’amputation
  • douleur fantôme
    • sensation d’écrasement
    • ongles entrant dans la paume de la main
    • brûlure
    • rhumatisme
    • bague sur un doigt

et ces sensations semblent plus présentes à mesure de l’avancée de l’âge.

Michel Guerraz relate des cas où un enfant atteint d’agénésie, comptait sur ses doigts, d’une main qu’il n’a jamais eue.

J’avoue ne pas avoir tout compris, mais je retiens qu’il y a une grande interaction entre la réorganisation corticale et la douleur fantôme. La réorganisation corticale apparaît lors de la disparition d’un membre, sa zone corticale associée est en partie remplacée par ses voisines.

Des essais d’utilisation de prothèses myo-éléctriques réduiraient les douleurs fantômes et renverseraient les réorganisations corticales (la zone corticale retrouverait donc ses fonctions d’origine).

Par contre déception (de ma part) les prothèses myo-éléctriques non équipées de retour sensoriel seraient souvent abandonnées par les patients. (Il y a actuellement un engouement international pour le développement de telles prothèses).

L’avenir appartient à la génération de prothèses équipées de capteurs sensoriels. Des prototypes existent dans lesquels les signaux sont injectés au niveau des nerfs médiaux vers le cortex. Le porteur détecte les textures et ressent les pressions, mais c’est encore très onéreux.

Pendant la session question/réponse, une chercheuse témoigne que dans son panel de test, 75% des 95 sujets observés, ressentent de la douleur et des mouvements de leurs membres fantômes.

Ensuite Nelly Darbois, kinésithérapeute et chercheuse, expose les bienfaits/dangers de la thérapie miroir et sur les neuromythes.

Un peu éloigné de mes intérêts pour les prothèses, je découvre le principe de la thérapie miroir (d’ailleurs médiatisée par un épisode de la série Docteur House) et de réactions surprenantes même sur des participants non amputés. On doit trouver de nombreuses vidéos sur YouTube sur ce sujet.

Axée sur les neuromythes, Nelly affiche de nombreuses publicités où le vendeur faussement utilise l’image du cerveau pour vendre n’importe quoi (par exemple du neuro-soda).

Sa définition du neuromythe : une croyance erronée concernant notre cerveau, sur son fonctionnement, ses rôles pouvant découler de données scientifiques fausses ou mal comprises. Son meilleur exemple : le film de Luc Besson, Lucy, dans lequel Morgan Freeman affirme que nous n’utilisons que 10% de nos capacités cérébrales (faux) et que Lucy a des pouvoirs exceptionnels car elle en utilise 100% (joke !!)

En conclusion, elle nous suggère de retenir deux idées sur les neuromythes

  • Avoir un regard critique sur les techniques de rééducation basées sur les neurosciences (ne pas jouer aux apprentis sorciers)
  • Garder une vigilance quant à la tendance à expliquer des phénomènes complexes par une perspective neuroscientifique. (j’ai cru comprendre que les chercheurs étaient dubitatifs sur les résultats/conséquences de la méditation en pleine conscience).

 

 

Pour Aider Yann

Pour Aider Yann

18 Jan, 2018 | Main, Orthèse, Texte en français

La situation de Yann :

Yann est un adulte atteint d’une pathologie des nerfs (une NMMBC[1] pour les connaisseurs) qui rend en particulier inefficace la commande d’un muscle de son pouce gauche, celui qui permet d’amener le pouce en position d’opposition envers les autres doigts (justement nommé « muscle opposant du pouce », voir image ci-dessous). Le muscle s’atrophie. Yann ne peut donc plus avoir de préhension normale avec sa main gauche, ce qui est gênant pour un cuisinier (pour tenir un pain, un saucisson, un oignon… pendant que sa main droite coupe des tranches par exemple).

[image en provenance du site Doctissimo]

Le besoin

Il aurait donc besoin d’une assistance pour placer son pouce en opposition, mais il a aussi besoin de pouvoir replacer à volonté son pouce dans le plan de la main pour d’autres manipulations (couper de fines tranches de saumon par exemple).

Les ergothérapeutes du service de chirurgie de la main au CHU de Grenoble peuvent faire une orthèse rigide qui maintiendra le pouce de Yann en opposition, mais cela lui interdira de le relever pour remettre sa main à plat. L’orthèse à concevoir doit aussi être compatible avec les contraintes d’hygiène associée au métier de la cuisine, et être le moins encombrante ou invasive possible pour minimiser la gêne d’un port sur une longue durée. C’est donc son ergothérapeute qui lui a conseillé de prendre contact avec nous (« makers » de e-Nable France) pour voir si l’impression 3D pouvait réaliser une orthèse adaptée à sa situation.

La démarche

Le projet a d’abord été confié à un groupe d’élèves ingénieurs de Grenoble-INP Génie Industriel[2]. Après une étude très fine du besoin, et l’usage d’un scanner 3D pour modéliser la main de Yann, ils ont effectué un benchmark qui a confirmé que la plupart des orthèses existantes pour la main sont fabriquées à base de treillis en plastique thermo-formable qui reste rigide après mise en forme, ce qui interdirait à Yann de ramener son pouce dans le plan de la main. Le modèle scanné a permis d’imprimer une copie de la main de Yann pour tester rapidement la mise en place des différentes orthèses. Néanmoins, cela ne permet pas de juger de l’efficacité de maintien du pouce dans la position souhaitée, pour cela plusieurs entrevues avec Yann ont été nécessaires. ils ont abouti une orthèse imprimée à base de matériau flexible qui s’enroule autour de la main, s’accroche à la base des doigts index-majeur, et maintient le pouce en position opposable, sans interdire le retour en position main plate. Le résultat de cette étude est prometteur, mais le maintien en opposition semble encore insuffisant à Yann, l’orthèse est un peu trop volumineuse pour être utilisées sur une longue durée par Yann dans le cadre de son métier.

 

Les évolutions

Ce premier projet ayant donné des résultats intéressants et permettant d’envisager encore quelques améliorations, nous avons pris la suite, et deux entrevues supplémentaires avec Yann ont permis d’aboutir à une orthèse munie d’une languette d’appui un peu plus épaisse derrière le pouce. L’orthèse est par ailleurs réduite donc moins invasive, plus souple, elle s’accroche aux doigts majeur-annulaire (ce qui permet de mieux tirer le pouce en opposition). Les sangles Velcro sont aussi réduite en largeur pour moins de gêne.

Yann semble content du maintien que lui procure cette orthèse, tout en lui laissant la possibilité de ramener sa main à plat lorsqu’il le souhaite. Il reste néanmoins que le passage des filaments plastique entre les doigts est encore gênant. Yann est donc retourné voir son ergothérapeute qui a placé une protection constituée d’un tissus adhésif très mince, qui devrait éviter de blesser la peau entre ses doigts.

Essai in situ (version des élèves)

Version 3

Version 4 (petit velcro)

Version 5

Version 6 (définitive)

Validation finale

« Concernant l’orthèse,les évolutions ont permis de la rendre efficace et plus confortable, cependant, pas suffisamment pour la porter sur un long moment. (durée supérieure à 1 heure). Je l’utilise donc seulement sur des tâches bien définies que je regroupe au maximum,et l’efficacité est au rendez-vous ! […]

Merci à toute l’équipe, merci pour vos actions qui permettent à quelques heureuses personnes de retrouver une partie d’autonomie. »

Yann.

« L’orthèse développée par l’équipe Gre-Nable :

  • libère la mobilité du poignet par rapport au premier jet,
  • permet l’opposition passive( par l’attelle) et le retour actif du pouce dans le plan de la main (par le patient),
  • pas d’encombrement en paume – désinfection possible par immersion,
  • peu volumineuse: passe sous un gant en vinyl

La personne [Yann] retrouve une fonction sans que ce soit au détriment d’une autre.

C’est là que c’est fort ! »

Ergothérapeute du CHU en charge du cas de Yann

CHU de Grenoble

Pour accéder aux modèles d’orthèses développés

Pour nos développements, nous utilisons une web-application Onshape, professionnelle, avec un accès gratuit pour les makers. Il suffit de s’inscrire. C’est une application de CAO Paramétrique très puissante et plutôt facile à appréhender, développée par les anciens concepteurs de SolidWorks. Tous les projets développés grâce à la licence gratuite sont publics, donc accessible à tout le monde en lecture et copiable dans votre environnement.

orthese

Orthèse dans Onshape

Après connexion à Onshape, il suffit de chercher le mot « Orthosis » pour trouver toutes les versions de cette orthèse (parmi quelques autres), ou « orthosis_Gre-Nable_Yann_V6 » pour la série des dernières modifications présentées sur les images ci-dessus.

Notes :

1) Neuropathie Motrice Multifocale avec Blocs de Conduction, entraînant un déficit moteur d’une partie de la main gauche.

2) Grand merci à toute l’équipe d’élèves ingénieurs pour leur contribution significative à ce projet : Valeria Baghin, Adriana Camacho, Lucas Delaire, Dorian Gomez, Orianne Kassis, Bhargav Patel

Génèse d’un Freindex

Génèse d’un Freindex

18 Jan, 2018 | Main, Prothèse, Texte en français

Qui est Baptiste, et quel est son besoin ?

Lorsque nous avons découvert les photos de la main de Baptiste via les coordinateurs de e-Nable.fr, nous nous sommes demandés ce que nous pourrions faire pour ce jeune adulte (entre 25 et 30 ans). Baptiste est atteint d’agénésie à la main gauche, mais il possède tout de même un pouce parfaitement fonctionnel, une phalange à l’index et au petit doigt. Par contre, majeur et annulaire sont très atrophiés.

Il se débrouille parfaitement dans la vie courante avec sa main droite et ses capacités de préhension de la gauche, et il n’a jamais ressenti en presque 30 ans le besoin de se faire appareiller avec une prothèse de main. Il est par ailleurs évident que les prothèses « habituelles » de e-Nable (faites pour des personnes sans aucun doigt, voire sans poignet) ne pourront pas lui convenir.

Pourquoi donc cette démarche auprès d’e-Nable France ?

Une première entrevue nous a permis de comprendre que Baptiste est sportif, il fait du VTT de descente, et là, pour tenir le guidon d’une part et pour freiner sur une longue durée d’autre part, il est vraiment gêné. Il doit effectuer un mouvement du coude et de l’épaule pour que sa première phalange d’index (de la main gauche) atteigne la manette de frein. Cela entraîne une posture globale du corps inconfortable, et une fatigue rapide de la main malgré une manette de frein hydraulique réglée au quart de poil. Je viens donc de définir les 2 besoins principaux de Baptiste: pouvoir tenir le guidon, et freiner, de manière « normale ».

Les étapes de ce projet…

Les premières semaines…

  • Nous avons rencontré une première fois Baptiste au LOGre, avons bien défini son besoin principalement lié aux activités sportives VTT descente pour la manipulation du frein. Sur cette base, nous envisageons de fabriquer des prothèses simples de doigt qui seront maintenues par insertion dans le gant de VTT.

Mesures via Tracker

  • Lors de cette première rencontre, des photos ont été faites, à côté d’une règle graduée afin de pouvoir prendre des mesures grâce au logiciel Tracker.

Prise photo des dimensions

Prise des cotes avec tracker

Premier manchon testé, il permet déjà de freiner !

  • Un premier manchon a donc été imprimé pour l’index, en prévision d’y accrocher ensuite des articulations pour 1 ou 2 phalanges, et l’intégration d’un renfort métallique.
  • Deuxième rencontre avec Baptiste quelques temps plus tard. Le premier manchon d’index imprimé en nGen Flex est un peu trop gros (2mm de trop au diamètre), mais, inséré dans le gant il améliore déjà sensiblement la manœuvre de la poignée de frein.

Premier essai de manchon

Manchon dans le gant

  • Nous en profitons pour mesurer plus précisément la circonférence de l’index : 75mm.

Mesure_circonference

Circonférence_ = 75mm

  • Ce manchon était prévu pour y accrocher une doigt articulé piloté par un câble, mais il apparait qu’un doigt articulé ne soit pas nécessaire : un index rigide en position « crochet » monobloc pourrait remplir la fonctionnalité souhaitée et être suffisamment solide sans renfort (hypothèse vérifiée).

Nouvelle orientation : un doigt-crochet

  • Il est donc décidé de poursuivre la construction d’un doigt sur la base du Flexy-Finger de Girobot. La première version sera de géométrie fixe, modifiée pour être en position pliée et permettre une bonne accroche à la poignée de frein du VTT. Un modèle modifié (mis à l’échelle 1.15, et rempli pour le rigidifier) est disponible ici en format STL Flexy-Finger_Prosthesis_plein_flechi_STL ou ici en format STEP Flexy-Finger_Prosthesis_plein_flechi_STEP . C’est à imprimer « à plat » tel que le STL est posé sur le plateau chauffant, principalement pour avoir une bonne orientation du fibrage, et aussi pour minimiser le volume de supports. Noter que le passage de la version originale du doigt à la version fléchie a été possible grâce à la fonction « Flexion » de SolidWorks appliquée au modèle en format STEP.

Quelques vues des modèles réalisés à cette étape :

Le modèle original de Girobot

Flexi-finger plié

Flexi-finger plié et rempli

Doigt imprimé (poncé, et finition « Smooth-On »)

Scanner 3D

Pour un meilleur maintien et un meilleur confort, nous proposons de travailler sur la base d’un modèle 3D plus précis de la phalange de Baptiste.  Un scan de la main de Baptiste est donc effectué (scanner à lumière blanche Artec Spider, gracieusement prêté par la plateforme inter-universitaire GINOVA). Nous avons principalement ciblé les 4 doigts (sans chercher à avoir le pouce complet). A partir de la « salade de doigts » récoltée (dixit Baptiste)…

Numérisation 3D

« Salade de doigts »

Modèle numérique obtenu

On trouvera ici en format STL  la main reconstruite et  l’index isolé .

Un modèle à l’emboîture parfaite

Sur la base de la numérisation effectuée précédemment, nous tentons de mettre au point des solutions techniques pour construire un manchon pour l’index. Un manchon est construit, enveloppe d’environ 1.2 à 1.4mm d’épaisseur autour de la forme du moignon de l’index, en s’appuyant sur le maillage. Puis ce manchon est assemblé avec les 2 dernières phalanges du doigt. Des modèles de la main et de la première phalange de Baptiste sont imptimés, ainsi que l’emboîture construite en filament flexible, pour validation de l’assemblage. autre de la main de Baptiste,

Enveloppe de l’index

Emboiture courte

Freindex fini (en PLA rigide)


Une enveloppe est construite autour du maillage de l’index, et fusionnée avec les dernières phalanges du Flexy-finger.

Un doigt rigide à l’emboîture confortable

Cette version est imprimée en matériau flexible pour un confort idéal et un bon maintien par « effet ventouse », les 2 autres phalanges étant imprimées en PLA rigide pour une bonne efficacité du « crochet » lors du freinage.

Les deux mains et le freindex en place

Comparaison des deux index

Premiers essais sur un vélo de route

Un cœur pour dire merci

Un cœur pour dire merci.

Une dernière version à crochets

Néanmoins, bien que le maintien de l’emboîture sur le doigt de Baptiste semble très bon grâce à l’utilisation du scan 3D et du matériau flexible, et qu’il soit prévu que cet index soit utilisé dans un gant de vélo pour assurer qu’il ne glisse par en cours d’utilisation, Baptiste suggère aussi d’ajouter des petits anneaux en vue d’accrocher la prothèse au poignet pour la maintenir lorsqu’il souhaitera faire du vélo sans gants par temps chaud.

Epaisseur modifiée & oreilles

 

Impression doigt bi-matières, position verticale

Un Bras pour un Enfant

Un Bras pour un Enfant

7 Nov, 2017 | Bras, Main, Prothèse, Texte en français

Qui est Matteo ?

 

Son agénésie

Mattéo est un enfant tout à fait comme les autres. Il est juste né avec une partie du bras droit seulement. Son avant-bras s’arrête en effet environ aux 2/3 de la longueur, il n’a donc pas de poignet, main ou doigts. Mais comme probablement la plupart des enfants dans ce type de situation, Mattéo a appris à vivre, à se débrouiller avec sa main gauche et son bras droit, il fait du vélo, écrit à l’école comme les autres enfants, fait du judo dans un club, etc… Donc cette prothèse qu’il nous demande n’est absolument pas vitale pour lui, elle ne sera qu’une aide dans certaines situations lorsqu’il en ressentira le besoin.

Quel modèle de prothèse ?

Les plupart des prothèses conçues et réalisées par les makers de e-Nable sont destinées à des enfants disposant d’un poignet et d’une partie de la paume de la main, mais « amputés » des doigts. Les modèles classiquement adaptés à ces pathologies sont donc des modèles tels que Raptor Reloaded ou Phoenix. La plupart des makers impriment les modèles disponibles, avec une mise à l’échelle, quelques adaptations et une décoration selon les goûts de l’enfant.
D’autres makers proposent régulièrement des améliorations ou approches différentes comme par exemple la Flexy hand. Tous ces modèles utilisent un mouvement de flexion du poignet de l’enfant pour tirer sur des câbles, ce qui permet de fléchir les doigts afin d’obtenir le mouvement de préhension du pouce opposé aux 4 autres doigts de la prothèse.

Mais pour Mattéo, qui n’a pas de poignet, il nous a été proposé de partir d’un modèle mis au point par un binôme d’anglais, Drew Murray et Stephen Davies, le Unlimbited Arm, qui se base sur la main Phoenix en y ajoutant une sorte de gouttière pour accueillir l’avant-bras de l’enfant, et une jointure au niveau du coude avec une manchette qui s’accroche au bras. C’est donc le mouvement du coude qui va piloter, à distance via des câbles plus longs, la préhension des doigts. Un élément important, Drew et Stephen n’ont pas seulement proposé une nouvelle configuration avec commande par le coude, ils ont aussi mis au point une procédure de mise à l’échelle basée sur 4 mesures caractéristiques de la morphologie du patient, et tout ceci est encapsulé dans un fichier OpenScad.

 

C’est parti…

Forts de nos premiers prototypes et des données disponibles pour le bras Unlimbited Alfie, nous appliquons la méthode de dimensionnement et imprimons les premières pièces.

Pièces trop longues

Il apparaît rapidement que l’avant-bras sera plus long que 200mm… il faut donc modifier une de nos machines pour pouvoir l’imprimer, ou l’imprimer en 2 parties qu’il faudra ensuite assembler.
Patrick développe quelques solutions d’assemblage par des tiges composites, pendant que Philippe allonge son plateau d’imprimante. La longueur d’impression obtenue (232mm) s’avère suffisante, c’est donc cette solution qui sera retenue puisque sensiblement plus simple de mise en œuvre. Ce problème de longueur est momentanément résolu pour Mattéo, mais reste entier pour imprimer un avant)bras plus long. Nous mettons donc en chantier, une version de l’imprimante qui permettra d’avoir une longueur d’impression de 300mm suivant l’axe Y.

Intégration d’un palonnier

Les modèles historiques de e-Nable sont munis d’un boitier contenant 5 tiroirs auxquels sont accrochés les tendons, ceci pour régler séparément la position de repos de chaque doigt et pour qu’ils se ferment à peu près simultanément. Le problème de cette solution est que lorsqu’un des 4 doigts arrive au contact de l’objet que l’enfant veut prendre, le mouvement de commande est arrêté par ce tendon sous tension, les autres doigts ne peuvent plus progresser, l’objet est donc porté entre le pouce et un seul autre doigt, ce qui limite l’efficacité de la prise.

Le bras Unlimbited reproduit ce principe en fixant le boitier tendeur au niveau du biceps. Mais John Diamond a proposé pour la commande d’une main Phoenix l’introduction d’un whippletree  (palonnier) qui permet aux 4 doigts de venir en contact et de répartir leurs efforts sur un objet de forme potentiellement assez complexe. Regardez la vidéo  pour en comprendre le fonctionnement (et nous présenterons plus loin une vidéo démontrant le fonctionnement de notre dernière version de palonnier). Nous adaptons donc ce palonnier pour qu’il puisse être fixé sur le haut du bras Unlimbited:

Friction trop importante

Une nouvelle difficulté apparaît : le fonctionnement du palonnier nécessite qu’un même fil (tendon) relie deux doigts voisins en passant par le palonnier. Lorsqu’un des deux doigts est bloqué par l’objet, pour que le doigt associé puisse poursuivre son mouvement le tendon doit coulisser à travers tous les chemins qui le mènent au palonnier, coulisser dans le chenal circulaire du palonnier, et coulisser encore dans le chemin retour jusqu’à la main et au doigt. La complexité du trajet effectué entre doigt et biceps, et la tension du tendon, génèrent des frottements importants, qui n’empêchent pas la main de fonctionner mais nécessitent des tensions importantes, et donc de gros efforts sur le fil, sur les nœuds, et potentiellement une usure rapide des pièces en plastique sur le trajet du tendon. Nous allons donc analyser le problème et tenter de réduire ces frottements.

Les modifications apportées sont publiées sur cette page afin que d’autres makers e-Nable puissent s’en inspirer pour leurs prochaines prothèses de bras.
Elles consistent en résumé :

  • à simplifier autant que possible le trajet des tendons entre les bouts de doigts et le boîtier tendeur situé sur le biceps (limiter les virages inutiles et guider les tendons dans des tubes en Téflon),
  • à déplacer le palonnier dans la paume de la main, donc au plus près des doigts afin que les tendons coulissent sans difficulté entre deux doigts associés.

Le fonctionnement du nouveau palonnier est visible sur cette vidéo.

 

Adhérence de la main sur les objets manipulés

Lors des tests de nos premiers prototypes, qui ont été envoyés à l’association pour que nous puissions être des « makers validés », nous avons constaté que la plupart des objets que nous tentions de manipuler avec notre main en PLA glissait entre le pouce et les doigts, et sur la paume… Voici par exemple la paume de la main imprimée selon le modèle « Team Unlimbited »:

C’est une surface ajourée, mais plane au départ, en plastique rigide et lisse. Elle est prévue pour être thermoformée, c’est à dire chauffée (avec un sèche-cheveux par exemple) et mise en forme pour faciliter l’insertion du moignon du bénéficiaire en fonction de sa morphologie. Mais une fois mis en forme, elle redevient rigide. Il était dans nos tests presque impossible de se servir de cette main pour tenir un gobelet, ou tout autre objet similaire. Nous souhaitions donc, pour la version que nous allions livrer à Mattéo, améliorer l’adhérence des doigts sur les objets manipulés.

Pour les mains de grande taille (ados ou adultes) il est classique chez e-Nable d’utiliser des doigtiers en silicone, comme ceux-ci-contre. Mais dans le cas de Mattéo, la plus petite taille de doigtiers que Patrick a commandée est encore beaucoup trop grande. Pour la paume, d’autres modèles disposent de paumes rapportées en cuir par exemple et fixées par des vis.

Nous avons tenté de placer des élastiques ou des joints toriques dans des rainures autour des doigts, mais l’adhérence reste trop faible, et les élastiques ne restent pas dans les rainures. Grâce à une imprimante à double buse, nous avons imprimé des doigts bi-matériaux, munis d’une zone rigide pour la transmission d’effort, et d’une épaisseur en matériau « souple » pour améliorer la surface de contact. Divers essais ont été effectués avec du FlexiFil, du FilaFlex, du FlexPLA, du NinjaFLex… On aperçoit sur l’image suivante en transparence une zone imprimée en matériau souple.

Mais nous souhaitions aussi proposer une solution ne nécessitant pas de double buse, car beaucoup de makers n’ont pas cette option sur leur machine. Nous avons rainuré le bout des doigts… Appliqué une sorte de peinture caoutchouc sur le bout du doigt (PlastiDip), soit sur du PLA rigide, soit sur du souple. Une dernière phalange toute en souple n’est pas assez rigide, mais la couche caoutchouc semble bien efficace sur le Ninjaflex…

La solution finalement adoptée est publiée en détails sur cette page, elle consiste en une phalange distale en 2 parties imprimées séparément et emboîtées l’une sur l’autre, une paume un peu travaillée au niveau de la forme et des matériaux (structure en plastique rigide, et surcouche de 1 à 3mm de plastique souple), et des petits coussins complémentaires sous les phalanges proximales, le tout couvert de PlasdiDip. Avec cette nouvelle main nous avons pu porter des objets relativement lourds comme par exemple un mandrin de perceuse électrique.

Ce qui a « magnétisé » Mattéo

Le petit plus technique dont nous avons pu faire la surprise à Mattéo consiste à intégrer un petit aimant néodyme (assez puissant) dans le bout de l’index. Cela lui permet de prendre des petits objets en fer juste en approchant son doigt (un trombone, une clef, un porte-clefs, un petit tournevis,…) ce qu’il ne pourrait pas faire sans cela.

Et du coup, Mattéo a vraiment une main de super héros !!!

Ce qui a « scotché » Mattéo

Le petit plus esthétique enfin, sa Maman nous ayant dit qu’il était passionné de Spiderman, c’est la toile d’araignée que nous avons pu coller sur le bras et qui fait un bel effet lorsqu’il tend sa main vers l’adversaire 🙂

Le résultat…

Le modèle final

A partir du modèle colorié décrivant les souhaits de l’enfant (image ci-dessus), le bras final a pu être livré à la date initialement prévue (soit environ 2 mois après la prise de contacts avec la famille de Mattéo). Les finitions ont été faites en présence de Mattéo, vérification de longueur et rivetage des sangles en cuir, mise en place du tissus-mousse absorbant amovible, et mise en place de la toile d’araignée de Spiderman !!

La livraison

Ce fut une belle journée, pleine d’émotions. après avoir ouvert son « paquet cadeau », et une fois les derniers réglages effectués, avec son bras et sa nouvelle main droite, Mattéo nous a montré qu’il pouvait porter un gros paquet de bonbons, faire des combats de sabre avec toute la famille, prendre un anneau de porte-clefs posé sur la table, porter un bocal de Nutella, et même apporter un magnifique bouquet de fleurs le jour de l’anniversaire de sa Maman !!!

 



 

Les jours suivants…

Après… un peu de médiatisation pour susciter d’autres actions similaires… par exemple Mattéo fait la Une du journal local, puis peu de temps après, un passage au 19-20 en premier sujet de France3 Auvergne (visible quelques jours en replay) !

Mais surtout de notre part, à toute la famille de Mattéo…

On vous souhaite, tout le bonheur du monde,
Et que quelqu’un vous tende la main…

et à toi Mattéo, on te souhaite de poursuivre ta vie dans la simplicité et avec la lucidité dont tu as fait preuve en notre présence 🙂

Philippe & Patrick.