Conçu, développé et réalisé à l'INSA Strasbourg : les étudiants de 4e année en génie mécanique ont achevé la réalisation d'un nouveau prototype de prothèse de genou dont le but est de permettre à des sportifs ayant eu une amputation fémorale de pratiquer des sports de glisses tels que le ski de piste, le ski nautique...
La genèse du projet
À l’initiative du projet un paratriathlète de haut niveau : Jules Ribstein. Sportif en tout genre et handicapé depuis une quinzaine d’années il a constaté que la pratique du ski de piste demande des moyens techniques conséquents et coûteux et regrette qu’il n’existe pas de prothèse de genou performante mais simple. Il contacte donc la spécialité génie mécanique de l’INSA Strasbourg et le projet débute.
Un développement utilisant les outils numériques
Dans un premier temps, Marc Ziffel et François Wolff proposent un système basé sur un parallélogramme au sein duquel est placé un vérin de VTT. L’avantage de ce système est de permettre d’adapter la raideur du genou au poids ou à la pratique de l’utilisateur grâce au gonflage de la chambre pneumatique de l’amortisseur.
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- Etude cinématique
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- Squelette cinématique numérique
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- Principe de l’amortisseur
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- Modélisation de l’effort de l’amortisseur
Après ces études cinématiques et l’optimisation des dimensions du parallélogramme les étudiants ont dimensionné les pièces mécaniques pour répondre aux sollicitations importantes liées à la pratique du ski de piste, voir de sauts ! La conception a ensuite été achevée et une solution définie à l’aide d’un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO).
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- Simulation numérique
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- Système conçu
Le prototype prend vie
Après une pause dans le projet, le prototype conçu sort en 2021 des ateliers de la plateforme mécanique de l’INSA Strasbourg. Là aussi de nombreux outils d’ingénierie sont mobilisés par les étudiants de 4e année en génie mécanique : fabrication assistée par ordinateur, usinage à commande numérique et plusieurs moyens de métrologie. Les six étudiants en charge du projet parviennent finalement à achever le travail et les premiers tests ont lieu.
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- Pièces à fabriquer
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- Dessin de définition
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- Fabrication assistée par ordinateur
Jules Ribstein salue alors le travail réalisé, des pistes d’amélioration sont déjà dégagées et de nombreuses perspectives s’ouvrent. L’équipe poursuit sur sa lancée en présentant cet été leur projet au challenge Handitech Trophy. Souhaitons leur toute la réussite qu’ils méritent!
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- Prothèse en flexion
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- Prothèse en extension
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- Prothèse réalisée lors du projet
Bravo à toute l’équipe ayant réalisé le prototype : Antoine Belleville, Charlotte Klein, Arnaud Lepert, Léa Mouttet, Maxen Salomon et Pierre Varenne-Paquet.
À l’arrière et de gauche à droite : Maxen Salomon, Charlotte Klein, Léa Mouttet, Arnaud Lepert. Accroupis et de gauche à droite : Pierre Varenne-Paquet, Antoine Belleville
En savoir plus:
Jules Ribstein : double champion de France de paratriathlon en 2018 et 2020, champion d’Europe et du monde en 2019, Jules a apporté à ce projet son œil sportif, technique et sa connaissance des contraintes du handicap.