Bâton de Ski – Nouveau Concept

Bâton de Ski – Nouveau Concept

Manon, espoir JO 2030 ?

La conception précédente de notre bâton de ski pour Pierre-Luc, basée sur le principe de la rotule qui enserrait sa paume, ne nous semble pas nécessaire dans le cas de Manon, car la fonction pince peut être réalisée entre son pouce et son auriculaire. Bien sûr la force de cette pince n’est pas suffisante pour tenir un bâton de ski, donc nous conservons le principe de l’emboitement enserrant sa main.

Nous définissons donc un nouveau cahier des charges pour que la paume de la main gauche ait les mêmes sensations que la main droite.

Scan de la main gauche, équipée d’une moufle

Pour ce nouveau projet, nous essayons de nous passer de l’étape moulage, en réalisant un scan de la main in-situ, en position de maintien du bâton de ski. La main étant équipée d’une moufle qui sera ensuite bien adaptée par la couturière de la famille.

L’opération n’est pas aussi facile que prévue, mais après 3 tentatives, nous obtenons un fichier mesh de bonne qualité.

 

Autre évolution, nous ne transformerons pas le mesh obtenu (au format STL) en fichier B-rep pour l’importation dans le logiciel CAO (Onshape).

Une fois le STL importé dans le ‘part studio’ de Onshape, une surface enveloppante est réalisée autour du mesh, à partir de courbes ‘Spline’ (généralisation des courbes de Bézier) tracées dans des plans de coupes successifs. Ces courbes, représentant une série de sections enveloppant le gant, sont ensuite reliées entre elles par des ‘lofts’. Un loft est une surface obtenue par interpolation entre les différentes courbes, sous la forme d’une surface NURBS (cf wikipedia).

 

Une succession de plans parallèles permettent de découper le poing fermé. Les plans sont référencés sur les points remarquables de la moufle.

Sur chaque plan, une courbe fermée est dessinée pour entourer les limites du STL, créant ainsi une section.  En reliant les sections parallèles successives par des lofts, on obtient l’enveloppe bleue (surface) qui sera ensuite transformée en volume avec la fonction « thicken ».

Après avoir donné de l’épaisseur à la surface développée, coupé l’extrémité pour permettre au pouce de sortir de l’emboitement, tout est prêt pour l’intégration dans le nouveau système.

Description du dispositif incluant un système (simple).

Le nouvel appareil n’est donc plus basé sur le principe de rotule mais sur un système à deux éléments :

  • un élément solidaire du bâton
  • un emboitement enserrant la main de Manon.

La cohésion des deux éléments est réalisée par des aimants néodymes, suffisamment puissants pour que le bâton suive les mouvements de la main, mais permettant de libérer l’emboitement en cas de chute.

Le bâti est solidaire du bâton. Le côté vertical est à l’extérieur pour permettre une éjection de l’emboitement (vers l’intérieur) en cas de chute. Sur la face interne du bâton, on peut voir l’emplacement où sera vissé le petit aimant néodyme circulaire dédié au maintien vertical, et l’aimant rectangulaire, plus puissant, dédié au maintien latéral.

L’emboitement est « collé » sur le bâti grâce aux forces d’attraction des deux aimants.

  1.  Le positionnement correct de l’emboitement est assuré par un dôme centreur, et un emplacement calibré,
  2. Le maintien de l’emboitement sur le bâti est la force d’attraction de l’aimant principal (40x40x4), soit 5 kg,
  3. un deuxième aimant (circulaire) facilite le maintien vertical et le centrage de la main.

-Ce premier prototype valide la fonctionnalité de maintien du bâton de ski et son test sur une piste de ski a été concluant pour confirmer nos choix techniques.

Quelques petites améliorations ont été faites pour laisser plus de place au pouce et la version définitive de l’emboitement a été imprimée en matière semi-flexible (BASF indice shore 65D).

Le succès de ce nouveau concept a vite attiré d’autres parents. Nous avons donc revu les scripts de conception, pour que toute nouvelle demande soit rapidement réalisée. Le bâti (HOST sur le plan) est quasi générique, son adaptation à l’emboitement est minime. Par contre un emboitement étant 100% adapté à la taille de la main et au type d’agénésie de l’enfant,  son design est un peu plus complexe.

Ces adaptations de système à la main d’un autre enfant nécessitent de maitriser l’outil de conception CAO, mais n’est pas aussi compliqué qu’il y paraît. Les fichiers STL du système développé pour Manon ne seraient d’aucune utilité pour un autre enfant. Par contre, nos développements sont open-sources et disponibles sur la plate-forme Onshape, et nous sommes toujours prêts à donner un coup de main 🙂 [© E-nable France]

 

 

Sèche Bonnet EEG

Sèche Bonnet EEG

Un Sèche Bonnet EEG pour le service de Réanimation Néonatale du CHUGA**.

 

Suite à une demande urgente du service de réanimation néonatale, nous avons conçu et imprimé ce support suivant le « cahier des charges » du CHUGA **.

  ** CHU Grenoble-Alpes

Suite à notre action pour la fourniture de visières anti-postillons, la team Gre-Nable a rapidement conçu et imprimé ce modèle de support de bonnets EEG, adapté au besoin exprimé par le service achat qui ne trouvait pas de solution satisfaisante chez ses fournisseurs habituels pour faire sécher les bonnets pour nourrissons.

Ce sèche bonnet n’est pas un équipement médical, mais un support utilisé après le lavage des bonnets.  L’utilisation par les professionnels est sous la responsabilité de leur encadrement.

Expression du besoin :

  • formes simples facilitant le démontage et la désinfection du support
  • diamètre de la tête (80 à 90 mm)

 

Réalisation :

  • Réalisation avec 4 pièces simples, de dimensions paramétrables pour autoriser une rapide mise à l’échelle en cas de nécessité
  • Pièces démontables, faciles à aseptiser
  • Base en-clispable pour former un ensemble cohérent

 

Deux arceaux qui s’imbriquent, un anneau de maintien (tel un cercle de grand-collet de tonneau), et une base avec tenon-mortaise pour en-clipser les bases entre elles.

Matrice de 4 bases qui sera plus facile à manipuler (la masse d’un sèche bonnet est de quelques dizaines de grammes).

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.

COV-ISere : Visière de Protection contre les Postillons pour les Soignants (High Grade Protection)

COV-ISere : Visière de Protection contre les Postillons pour les Soignants (High Grade Protection)

COV-ISere est le modèle de visière à picots à grande couverture de visage, approuvé par le CLIN* du CHUGA**.

 

La Visière « COV-ISere », est développée par un Collectif pour les Visières contre les Postillons de personnes susceptibles d’avoir été contaminées par le COVid en Isère.

* CLIN :  Comité de Lutte contre les Infections Nosocomiales,   ** CHU Grenoble-Alpes

Ce modèle conçu et produit par un Collectif de makers grenoblois « COV-ISere » (des personnels de Grenoble-INP, du pôle S.mart Grenoble-Alpes, des membres du Laboratoire Ouvert de Grenoble, ainsi que les membres de la Team Gre-Nable) en collaboration étroite avec Manuel François, kinésithérapeute au CHU de Grenoble, permet aux soignants de conserver leur masque FFP2 sous la visière, tout en augmentant leur protection vis à vis des postillons d’un patient en phase d’intubation. Après plusieurs itérations prenant en compte les retours d’expérience des équipes de soignants, la visière COV-ISere synthétise les solutions techniques de protection les plus performantes contre les postillons en complément du port de masque FFP2.

Cette visière n’est pas un équipement médical de protection, mais une aide supplémentaire contre les postillons. Les personnes qui portent cette visière, sont parfaitement informées que la seule protection officielle et agréée, est celle prescrite et fournie par leur service et leur encadrement.

 

Ce nouveau design permet d’agrafer un film rhodoïd, PVC ou en PET*** au format A3 (en disposition paysage) qui protège la tête du soignant d’une oreille à l’autre.

  • temps d’impression : de 40 à 45minutes
  • hauteur de couches : 3/10eme
  • vitesse d’impression : 60 mm/s

*** Remercions au passage la société AMCOR qui nous avait fourni gracieusement du tissus « SMS » (en fait, un non-tissé, filtrant à plus de 99% mais laissant passer l’air, utilisé en milieu hospitalier pour emballer les matériels stériles) pour la fabrication de masques tissus. AMCOR nous a fourni également un énorme rouleau de PET d’excellente qualité (plus transparent et sans reflets comparé aux autres matériaux que nous utilisions) pour la fabrication d’écrans de visières de protection. SMS et PET ont été utilisés par notre collectif COV-Isère, le LOG, ainsi que divers fablabs et acteurs associatifs du bassin grenoblois. 

Version courante : COV-ISere_v7c

Pour imprimer le support de visière, quatre fichiers STL sont proposés, à choisir en fonction de la matière utilisée pour l’impression. Ils sont géométriquement identiques, seule l’indication du matériau utilisé pour l’impression change afin d’indiquer aux personnels chargés de l’aseptisation, s’ils peuvent tremper le support dans un mélange chaud ou froid (B Temp pour lavage à l’eau froide, H Temp pour haute température).

  • STL de la visière version dite « Basse Température » en PLA
  • TL visière version « PETG – Basse Température » en PETG
  • STL visière version « ABS – Haute Température » en ABS pour aseptisation en autoclave
  • STL visière version « HIPS – Haute Température » en HIPS pour aseptisation en autoclave

Ce nouveau design nécessite 6 trous, espacés de 80mm dans une plaque de Rhodoïd, PVC ou PET de format A3. Le patron de perçage est disponible dans le bundle zippé aux formats PDF et DXF, à imprimer avec le paramètre d’impression : échelle à 100% et mode paysage.

Tous les fichiers sont rassemblés dans un bundle (V7c) – dernière mise à jour 16 Mai –

Bundle zippé de tous les fichiers (2,8 Mo)

Casquette souple

Pour protéger la partie haute du visage, une casquette souple découpée dans une feuille de PVC ou PET, peut être enfichée entre les deux picots au niveau des tempes. Les fichiers de découpe font partie du bundle zippé.

Comment maintenir la visière en place sur la tête ?

Un élastique de couturière, classique, peut convenir bien sûr. Mais si vous avez une imprimante 3D, voici sur les images ci-dessous un exemple de liens élastiques réalisés avec du filament souple (type Ninjaflex). On peut éviter qu’un lien annulaire ne sorte du crochet en utilisant le petit trou latéral ou celui de l’arrière, ou on peut faire un bon nœud d’arrêt (nœud de 8 par exemple).

Une autre solution est d’utiliser un élastique large à « boutonnières » comme celui présenté sur la simulation en entête de cet article. Passez alors simplement le crochet du support de visière dans une boutonnière au choix pour régler le serrage du bandeau autour de la tête, c’est probablement la solution la plus confortable que nous ayons testée !

Visière taille enfant

Dans certaines situations, une visière de protection peut être nécessaire pour protéger un enfant. Environnement spécifique, handicap particulier, etc. Pour répondre à ce type de demandes, nous avons adapté la visière COV_Isère en différentes tailles. Notez que la taille T90 (90% de la taille de tête adulte) convient pour un enfant de 8 à 9 ans par exemple. T80, c’est déjà très petit (!) et il est rare de devoir faire porter une visière à un bébé ! Vous trouverez déjà quelques tailles prêtes à être imprimées dans le COV-Isere_Bundle_Enfant. Et si vous avez besoin d’une taille non disponible dans ce bundle, dans des limites raisonnables, disons jusque 75%, n’hésitez pas à nous demander !

Nous tenons à rappeler qu’une visière ne remplace pas la protection d’un masque. Elle vient en complément de celui-ci, et se justifie dans des situations particulières.

 

 L’écran pour une visière enfant est basé sur un format A4 horizontal, de type couvertures transparentes disponibles en papeterie. Vous devrez percer 4 trous (faits à la perforatrice de bureau) avec une distance standard de 80mm entre les centres des trous. Le format A4 est en général trop haut, vous pourrez donc recouper la hauteur de l’écran à vos préférences en fonction de l’enfant.

 

Visière enfant