Marcher avec un Bâton de Marche

Pour tout le monde c’est une action triviale de tenir un bâton de marche, sauf qu’avec une main sans doigt, il est impossible de le tenir.

Plusieurs makers d’e-nable France ont été confrontés à cette difficulté. Divers prototypes utilisant des évolutions de la main Phoenix ont vu le jour, sans apporter de réelle satisfaction.

Si on calque les spécifications fonctionnelles sur notre expérience de marcheur, la liste des besoins peut se limiter à celle -ci :

• le bâton doit être dans l’axe de la main car le marcheur s’appuie dessus,
• lorsqu’on marche le bâton a des mouvements vers l’avant et l’arrière qui sont maîtrisés par le poignet
• le bâton peut se coincer dans un rocher alors que le marcheur est en mouvement
• si le marcheur tombe, il ne doit pas être « prisonnier » de la position du bâton.

Fort de cette liste (non exhaustive) de contraintes techniques à respecter, nous sommes partis sur la conception d’un dispositif adapté, à partir d’un élément que nous maitrisons parfaitement : l’emboitement personnalisé (dans notre cas, celui de Nathalie).

Design

Comme toujours, notre environnement de développement reste le même (l’application en ligne Onshape) et notre design est open source, consultable via à l’adresse suivante : https://cad.onshape.com/documents/ae42f7c567ec69c5307e55e7/w/f60edfe3cb581788114d01c6/e/bf3b89a0ff2e084d2d824de3.

Le dossier peut être également trouvé avec la fonction Search (loupe) ciblant le domaine Public, avec la chaîne : « team Gre-Nable : Walking stick socket » choisir ensuite la branche B1. .

On découvre l’ensemble monté (assembly) tel que nous l’avons simulé, pour placer correctement les différents éléments. Les designs des pièces constituant le Walking Stick Socket sont à consulter dans le Part studio « socket baton de marche ».

 En option, deux autres versions de socket ont été conçues mais pas imprimées puisque le modèle présenté a été adopté par Nathalie. Ils pourraient être intéressants si notre concept de méga-rotule ne convenait finalement pas à l’usage.

Comme d’habitude pour modifier le dossier, il faudra au préalable en faire une copie dans votre espace personnel, dossier que vous pourrez ensuite modifier à souhaits, notamment pour adapter le Walking Stick Socket à votre emboîtement cible.

Principe du Walking Stick Socket

Pour les mécaniciens, le principe ressemblerait à une mega rotule L’hotellier !! (voir google search). Nous positionnons l’emboîtement contenant la main au centre d’une sphère (théorique) dont le centre de gravité surplombera l’axe du bâton. Le premier besoin fonctionnel est résolu, le marcheur va pouvoir s’appuyer sur le bâton sans créer de porte à faux.

Une fois de plus l’emboîtement est l’héritage d’un autre projet que nous avions décrit dans notre article : https://www.gre-nable.fr/creation-dun-multi-tool-holder/

Dans le cas présent, l’emboîtement est noyé dans une sphère, qu’on découpe latéralement avec des boolean remove car il n’est pas nécessaire d’avoir une sphère complète.

Si l’emboîtement est une sphère, alors le système de maintien du bâton aura une cavité sphérique qui englobera la sphère de l’emboîtement. L’intérieur de la sphère est réalisé par un offset de la surface de quelques dixièmes de mm, puis avec un ‘thickness’ (épaississage) de 5mm, la coque est créée.

La coque est coupée horizontalement en deux coquilles, puis articulée à l’arrière par des charnières dans lesquelles passera la vis servant de maintien et d’axe de rotation (M4x55).

La coquille du bas va recevoir le bâton de marche, les guides du sytème de serrage des deux coques et le verrou de serrage.

Compte tenu des forces en présence, transmises par la main sur le bâton, les coques seront imprimées sur le côté, pour que le trajet du PLA soit le plus résistant aux prsssions exercées. Il faut donc éviter de l’imprimer avec les cercles du support de bâton en position horizontale.

L’emboîtement sphérique est inséré entre les deux coques. L’emboîtement est libre en rotation selon x et y, sans contraintes. La rotation selon l’axe horizontal autorisera les mouvements du bras pendant la marche. 

Fermeture des coques

Pour le premier prototype, nous avons expérimenté un ressort type pince à linge ! Fonctionnellement c’était adapté au besoin de fermeture des coques, mais la force appliquée sur la coque supérieure n’était pas suffisante pour bien maitriser le mouvement du bâton.

Donc le deuxième prototype a été conçu avec une fermeture par sandow de diamètre 5 mm. La tension du sandow est ajustable pour permettre la tenue de l’emboîtement, sa rotation lors de la marche, et un échappement en cas de chute.

Blocage des sandows.

Restait à trouver le système de blocage des sandows et le blocage « hacké » d’une veste de sport a parfaitement tenu son rôle.

Si on ne veut pas enlever l’élément d’un vêtement, le système est disponible chez aliexpress (fr.aliexpress.com/item/32709198166.html) pour la modique somme de 64 centimes les 10 unités !!