Rapport Projet d'Exosquelette

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Ecole Nationale d’Ingénieurs de Sousse
Département Mécanique Avancée
Rapport de projet semestriel:
Exosquelette
Elaboré par:
Asmahéne Aroui
Aweb Bezzai
Projet encadré par: Mme Hajer TROUDI
Groupe: Méca 1.1
Année universitaire: 2021/2022

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REMERCIEMENTS
Nous tenons à exprimer nos remerciments avec un grand plaisir et un grand grand
respect a notre encadrante Mme Hajer TROUDI pour ses conseils, sa disponibilité
et ses encouragements qui ont nous permis de réaliser ce travail dans les meilleurs
condtions.
Nous exprimons de même notre gratitude envers tous ceux qui nous ont accordé
leur soutien, tant par leur gentillesse que par leur dévouement.
A tous les enseignants qui nous ont aidés pendant la période de cette semestre.

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Résumé:
Environ 7 à 10 % de la population mondiale souffrent de différents types de
handicaps. Le recensement de la population de Mexique a déclaré qu'en 2010, 5.1
% du total population du pays avait des difficultés à marcher ou déménagement (49
% d'hommes et 51 % de femmes). Certaines personnes avaient plus d'un handicap,
par exemple, des problèmes de langage avec une paralysie cérébrale. Au total, 39
% des personnes handicapées souffrent à cause de maladies, 23% à cause de
vieillesse, 16% par héritage pendant la grossesse ou à naissance, 16 % dus à des
accidents et 8 % à d'autres raisons.
Les exosquelettes sont une classe d'appareils qui sont portés comme des pantalons
ou des vestes par l'opérateur humain. Ces robots portables sont des dispositifs
métachromatiques qui augmentent la force et la résistance humaine. Ils servent
comme outils pour améliorer ou remplacer les troubles des systèmes musculo-
squelettique partiels. Ils peuvent être appliqués pour récupérer les blessures et les
maladies neurologiques ou neuromusculaires,ils sont donc utiles pour aider les
humains dans la phase de réhabilitation.
Les exosquelettes des membres inférieurs sont les robots portables les plus
courants parce que les membres inférieurs des humains sont plus sensibles aux
blessures dues aux accidents, aux maladies neuromusculaires et neurologiques et à
la dégénérescence musculaire.
Les facteurs anthropométriques du corps humain sont la base de la conception de
l'exosquelette. Nous recueillons d'abord les données de différents individus,
groupes, races, etc. Puis, nous étudions l'anthropométrie des membres inférieurs de
la population cible. La conception de l'exosquelette du membre inférieur est basé
sur la population mexicaine rapportée par Prado Leon. Cette étude inclut la taille
du mâle et population féminine âgée de 18 à 65 ans.
Cette étude est réalisée avec un total de 600 échantillons (204 femmes et 396
hommes). Les longueurs de liaison peuvent être modifiées en fonction de la taille
humaine. Ces modifications comprennent des ajustements de la longeur de la
jambe, le bas et la taille.

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ABSTRACT
About 7%–10% of the world’s population have different kinds of disabilities. The
population census of Mexico stated that in the year 2010, 5.1% of the total
population of the country had difficulty in walking or moving (49% men and 51%
women).
Some people had more than one disability, for example, motor and language
problems with cerebral palsy. A total of 39% of the disabled people suffer due to
diseases, 23% due to old age, 16% due to inheritance during pregnancy or at birth,
16% due to accidents, and 8% due to other reasons. For these causes, rehabilitation
and increasing strength are possible methods to recover completely or partially.
The exoskeletons are a class of devices which are designed as pants or jackets,
worn by the human operator. These wearable robots are metachromatic devices to
increase human strength and resistance. They serve as tools to enhance or replace
partial musculoskeletal systems. They can be applied to recover the injuries, such
as neurological and neuromuscular diseases, hemopoietic or muscular dystrophy,
and muscle degeneration. So they are useful to assist human limb rehabilitation.
The lower limb exoskeletons are the most common wearable robots because
human lower limbs are more susceptible to injuries due to the accidents,
neuromuscular and neurological diseases, and muscular degeneration.
The anthropometry factors of human body are the base of the exoskeleton design.
We first collect data from different individuals, groups, races, and so on. Then, we
study the anthropometry of the lower limbs of the target population. The lower
limb exoskeleton design is based on the Mexican population reported by Prado
Leo.
This study includes the size of the male and female population aged between 18
and 65 years. This study is realized with a total of 600 samples (204 females and
396 males). The link lengths can be changed according to human heights. These
changes include adjusting the upper leg, lower leg, and the waist limbs.

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TABLE DES MATIÈRES
Remerciments ........................................................................................... 2
Résumé …........................................................................................ 3
Abstract ........................................................................................... 4
Table des matières ….................................................................................. 5
CHAPITRE 1 Introduction ......................................................................... 6
CHAPITRE 2 Revenue de la littérature ...................................................... 7
2.1 Rappel des axes des mouvements corporels …............................ 7
2.2 Fonctionnement du membre inférieur …........................... 7
2.3 Synthèse des mouvements articulaires …........................... 9
CHAPITRE 3 Cahier des charges ............................................................... 11
3.1 Problématique et objectif .................................................... 11
3.2 Diagrammes Bête à cornes et Pieuvre .................................. 11/12
3.3 Diagramme FAST …............................................................ 13
CHAPITRE 4 Modèle théorique …............................................................ 14
4.1 Schéma cinématique du système …....................................... 14
4.2 Modèle géométrique inverse …............................................. 14
CHAPITRE 5 Mise en plan