Bonnet These unlocked

HAL Id: pastel-00005836
https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005836
Submitted on 17 Jun 2010
HAL is a multi-disciplinary open access
archive for the deposit and dissemination of sci-
entic research documents, whether they are pub-
lished or not. The documents may come from
teaching and research institutions in France or
abroad, or from public or private research centers.
L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est
destinée au dépôt et à la diusion de documents
scientiques de niveau recherche, publiés ou non,
émanant des établissements d’enseignement et de
recherche français ou étrangers, des laboratoires
publics ou privés.
Mise en situation numérique et expérimentale de
composants prothétiques pour l’appareillage de
personnes amputées du membre inférieur
Xavier Bonnet
To cite this version:
Xavier Bonnet. Mise en situation numérique et expérimentale de composants prothétiques pour
l’appareillage de personnes amputées du membre inférieur. Sciences du Vivant [q-bio]. Arts et Métiers
ParisTech, 2009. Français. �NNT : 2009ENAM0038�. �pastel-00005836�

N°: 2009 ENAM 0038
Ecole doctorale n° 432 : Sciences des Métiers de l’Ingénieur
T H È S E
pour obtenir le grade de
Docteur
de
l’École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers
Spécialité “ Biomécanique ”
Jury :
Philippe GORCE, Professeur des Universités, Université du Sud Toulon Var
................................
Rapporteur
Michel JACQUEMIER, Docteur en médecine, PH, chirurgie orthopédie pédiatrique,
CHU la Timone Marseille................................................................................................
..............................
Examinateur
François-Xavier LEPOUTRE, Professeur des Universités, Valenciennes
................................
Examinateur
Noël MARTINET, Docteur en médecine, MPR, IRR Nancy................................
................................
Examinateur
Olivier REMY-NERIS, Professeur des Universités, PH, MPR Université de Bretagne
..............................
Rapporteur
Hélène PILLET, Maître de Conférences, Arts et Métiers ParisTech................................
............................
Examinateur
François LAVASTE, Professeur émérite, Arts et Métiers ParisTech................................
...........................
Examinateur
Wafa SKALLI, Professeur des Universités, Arts et Métiers ParisTech
................................
Examinateur
Pascale FODE, Docteur en médecine, MPR, Directrice du CERAH, Metz
................................
Invité
Jacky MILLE, Ingénieur, Directeur R&D, Proteor, Dijon ................................
................................
Invité
Laboratoire de Biomécanique
Arts et Métiers ParisTech, centre de Paris
Arts et Métiers ParisTech (Ecole Nationale Supérieure d’Arts et Métiers) est un Grand Etablissement
dépendant du Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche, composé de huit centres :
AIX-EN-PROVENCE ANGERS BORDEAUX CHÂLONS-EN-CHAMPAGNE CLUNY LILLE METZ PARIS
présentée et soutenue publiquement
par
Xavier BONNET
le 11 décembre 2009
MISE EN SITUATION NUMERIQUE ET EXPERIMENTALE DE
COMPOSANTS PROTHETIQUES POUR L’APPAREILLAGE DE
PERSONNES AMPUTEES DU MEMBRE INFERIEUR
Directeur de thèse : François LAVASTE
Co-encadrement de la thèse : Hélène PILLET

ϭͬϭϳϯ
Remerciements
:Ğ ƚŝĞŶƐ ă ĞdžƉƌŝŵĞƌŵĞƐ ƌĞŵĞƌĐŝĞŵĞŶƚƐ ĂƵdž ƉĞƌƐŽŶŶĞƐ ƋƵŝ ŽŶƚ ĐŽŶƚƌŝďƵĠ ă ů͛ĂďŽƵƚŝƐƐĞŵĞŶƚ ĚĞ ĐĞ
ƉƌŽũĞƚĚĞƚŚğƐĞĞƚƚŽƵƚƉĂƌƚŝĐƵůŝğƌĞŵĞŶƚă͗
DůĞWƌ&ƌĂŶĕŽŝƐ>ĂǀĂƐƚĞƉŽƵƌŵ͛ĂǀŽŝƌĚŝƌŝŐĠĚĂŶƐĐĞƚƌĂǀĂŝůĚĞƚŚğƐĞĞƚƉŽƵƌƐŽŶĞŶƚŚŽƵƐŝĂƐŵĞƐĂŶƐ
ůŝŵŝƚĞƐ͘
,ĠůğŶĞ WŝůůĞƚ͕ ŵĂŠƚƌĞ ĚĞ ĐŽŶĨĠƌĞŶĐĞƐ͕ ĐŽͲĞŶĐĂĚƌĂŶƚĞ ĚĞ ĐĞ ƚƌĂǀĂŝů͕ ƉŽƵƌ ƐĞƐ ƋƵĂůŝƚĠƐ ŚƵŵĂŝŶĞƐ Ğƚ
ƐĐŝĞŶƚŝĨŝƋƵĞƐƋƵŽƚŝĚŝĞŶŶĞƐ͘
DŵĞůĞWƌtĂĨĂ^ŬĂůůŝ͕ĚŝƌĞĐƚƌŝĐĞĚƵ>ĂďŽƌĂƚŽŝƌĞĚĞŝŽŵĠĐĂŶŝƋƵĞ͕ƉŽƵƌƐŽŶĂĐĐƵĞŝůĞƚĚĞŵĞĨĂŝƌĞ
ů͛ŚŽŶŶĞƵƌĚĞƉĂƌƚŝĐŝƉĞƌăŵŽŶũƵƌLJ͘
DůĞWƌWŚŝůŝƉƉĞ'ŽƌĐĞĞƚDůĞWƌKůŝǀŝĞƌZĞŵLJͲEĞƌŝƐƉŽƵƌĂǀŽŝƌĂĐĐĞƉƚĠĚ͛ġƚƌĞƌĂƉƉŽƌƚĞƵƌĚĞĐĞƚƚĞ
ƚŚğƐĞ͘
DůĞƌEŽģůDĂƌƚŝŶĞƚ͕ƉŽƵƌƚŽƵƚĞƐůĞƐĚŝƐĐƵƐƐŝŽŶƐƋƵĞŶŽƵƐĂǀŽŶƐĞƵĞƐĞƚƉŽƵƌŵĞĨĂŝƌĞů͛ŚŽŶŶĞƵƌ
ĚĞƉĂƌƚŝĐŝƉĞƌăŵŽŶũƵƌLJ͘
DůĞƌDŝĐŚĞů:ĂĐƋƵĞŵŝĞƌ͕ĞƚDůĞWƌ&ƌĂŶĕŽŝƐͲyĂǀŝĞƌ>ĞƉŽƵƚƌĞĚĞŵĞĨĂŝƌĞů͛ŚŽŶŶĞƵƌĚĞƉĂƌƚŝĐŝƉĞƌă
ŵŽŶũƵƌLJ͘
>ĂƐŽĐŝĠƚĠWƌŽƚĞŽƌ͕ŶŽƚĂŵŵĞŶƚ͕
DWŚŝůŝƉƉĞ'ƵĠƌŝƚ͕ƉŽƵƌƐŽŶĂĐĐƵĞŝůăWƌŽƚĞŽƌĞƚƉŽƵƌů͛ŝŶƚĠƌġƚƉŽƌƚĠăĐĞƉƌŽũĞƚ
D:ĂĐŬLJDŝůůĞ͕ĚŝƌĞĐƚĞƵƌZΘĞƚD&ƌĂŶĕŽŝƐĞďŽŝƐƐLJ͕ƌĞƐƉŽŶƐĂďůĞƉƌŽĚƵŝƚƐ͕ƉŽƵƌů͛ĞŶĐĂĚƌĞŵĞŶƚĚĞ
ĐĞƚƚĞƚŚğƐĞĚĞƌĞĐŚĞƌĐŚĞƉĂƌƚĞŶĂƌŝĂůĞ͘
DŵĞ DĂƌŝĞůůĞ ĂnjŝŶ͕ D ZĞŶĠ ĂƐƚĂůĚŽ͕ D DŝĐŚĞů WŽǀĞůŽƚ͕ Ğƚ ůĞƐ ŽƌƚŚŽƉƌŽƚŚĠƐŝƐƚĞƐ ƋƵĞ ũ͛Ăŝ ƉƵ
ƌĞŶĐŽŶƚƌĞƌƉŽƵƌůĞƵƌƉĂƌƚĂŐĞĚ͛ĞdžƉĠƌŝĞŶĐĞƐ͘
ŽŵŝŶŝƋƵĞ͕&ƌĂŶĐŬ͕&ĂďŝĞŶ͕&ƌĂŶĐŝƐ͕ :ĞĂŶͲŚƌŝƐƚŽƉŚĞ͕:ĞĂŶͲůĂƵĚĞ͕'ĠƌĂůĚĚƵďƵƌĞĂƵĚ͛ĠƚƵĚĞƐƉŽƵƌ
ůĞƵƌƐĐŽŵƉĠƚĞŶĐĞƐĞƚůĞƵƌĂŝĚĞ͘
>ĞƐĞĐƌĠƚĂƌŝĂƚƉŽƵƌůĞƵƌƉĂƚŝĞŶĐĞ͘

Ϯͬϭϳϯ
>ĞZ,͕ŶŽƚĂŵŵĞŶƚ͕
DŵĞůĞƌWĂƐĐĂůĞ&ŽĚĠĞƚDƌŝĐWĂĚŝĞƵ͕ƉŽƵƌůĞƵƌŝŵƉůŝĐĂƚŝŽŶ͕ůĞƵƌĐŽŶĨŝĂŶĐĞĞƚůĞƵƌŝŶƚĠƌġƚĚĂŶƐ
ĐĞƐƚƌĂǀĂƵdžĚĞƌĞĐŚĞƌĐŚĞ͘
DůĂŝŶWĂǁůŽǁƐŬŝ͕ĞƚDEŽƵƌƌĞĚŝŶĞů&ĞƚƚĂŚŝƉŽƵƌůĞƵƌĐŽůůĂďŽƌĂƚŝŽŶ͘
ŝĚŝĞƌ͕:ĠƌĠŵLJ͕ŚƌŝƐƚŝĂŶĞƚŚƌŝƐƚŝĂŶƉŽƵƌůĞƵƌƐŽƵƚŝĞŶ͕ƉŽƵƌůĞƵƌĞdžƉĠƌŝĞŶĐĞĞƚůĞƵƌŐĞŶƚŝůůĞƐƐĞ
>ĞƐĞƌǀŝĐĞĚĞƌĞƐƐŽƵƌĐĞƐĚŽĐƵŵĞŶƚĂŝƌĞƐƉŽƵƌƐŽŶĞĨĨŝĐĂĐŝƚĠ
ZĂƉŚĂģů͕ŽŶƐƚĂŶĐĞ͕sŝŶĐĞŶƚ͕DĂƌŝĞŐŶğƐ͕ůĂŝŶĞƚƚŽƵƐůĞƐĂƵƚƌĞƐĐŚĞƌĐŚĞƵƌƐƋƵĞũ͛ĂŝƌĞŶĐŽŶƚƌĠƐă
ĚƌŽŝƚĞăŐĂƵĐŚĞ͘
>Ğͨ>ĂďŽ͕ͩŶŽƚĂŵŵĞŶƚ
DŽŵŽ͕ ůŝƐĂďĞƚŚ͕ :ŽũŽ͖ dŽŶƚŽŶ͕ dŚŽŵĂƐ͕ sŝƌŐŝŶŝĞ͕ >ƵĐĂƐ Ğƚ ůĂ ǀĂůŽ͖ <ƌŝƐƚŽĨ͕ ƌǁĂŶ͕ :ĠƌŽŵĞ Ğƚ ůĞƐ
ƐƉŽƌƚŝĨƐ͕DĂƌƚŝŶĞ͕KƌĞůƐ͕ĞƚůĂƚĞĂŵďĞůĞƚƚĞ͖yĂǀŝĞƌ͕>ƵĚŽĞƚůĂĐĂƌĂǀĂŶĞ͕tŽŽůĨĞƚůĞƐĚĞƌŶŝĞƌƐĚƵ
>D͕DŽƵŵŽƵŶĞƚĐĞƵdžƋƵŝŵĂƌĐŚĞŶƚĚĞďŽƵƚ͖ĠůŝŶĞŵŝůŝĞĞƚůĞƐĂƵƚƌĞƐĚŽĐƚĞƵƌƐ͖ĂƉƚŝƐƚĞ͕ůĞŶĂ
ĞƚůĞƐĂƵƚƌĞƐĚŽĐƚŽƌĂŶƚƐ͕ĂƌďĂƌĂ͕zŽŚĂŶŶ͕ƵĚƌĞLJĞƚůĞƐW&ͲĞŶƚĞƐ͙ĞƚĞŶĨŝŶƚŽƵƐĐĞƵdžƋƵŝĨŽŶƚƋƵĞ
Đ͛ĞƐƚƐLJŵƉĂĚ͛ĂƌƌŝǀĞƌĂƵůĂďŽůĞŵĂƚŝŶ͘
DĞƐĂŵŝƐ͕ů͛ϭϭϴĞƚĐůŝŶĚ͛ƈŝůăůĂƉĞƚŝƚĞďƸĐŚĞƚƚĞĐĂŶĂĚŝĞŶŶĞ͘
ͨ^ĂůƵƚăƚŽŝͩ<ĠǀŝŶ
DĂĨĂŵŝůůĞ͕ƉŽƵƌůĞƵƌƐŽƵƚŝĞŶ͘
DĂƌŝŽŶ͕ͨ^ĞƐLJĞƵdžăĞůůĞĐ͛ĞƐƚƉĂƐĚĞƐLJĞƵdž͙ͩ