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KOKOON
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KOKOON : Première proposition de design

Fauteuil Roulant Tout-Terrain 6 Roues Motrices


Plan


Présentation

L'Institut Français de Mécanique Avancée (IFMA) propose à ses étudiants d'approfondir un sujet d'ordre industriel ou commercial au cours de leurs études. C'est dans ce cadre que plusieurs élèves de l'IFMA travaillent sur le projet KOKOON. Il s'agit de définir un fauteuil roulant tout-terrain motorisé. Initialement entamé en collaboration avec un pharmacien d'Aubière (près de Clermont-Ferrand), le projet KOKOON bat maintenant de ses propres ailes. Nous recherchons des bonnes volontés pour nous aider dans notre démarche, à savoir :

Description du projet

Le projet est né d'une constatation très simple : on perçoit un besoin fort, chez les jeunes handicapés, d'un moyen de locomotion pour les promenades dans la nature, un milieu qu'il leur est hélas généralement impossible d'explorer. Ce besoin a été confirmé par une étude de faisabilité précédemment réalisée par trois étudiants de l'IFMA dans la première partie du travail. Notre projet consiste donc en la conception et la réalisation d'un fauteuil roulant tout-terrain à 6 roues motrices. Ce produit innovant par sa puissance (2x1330W au lieu de 1x450W sur la plupart des fauteuils), son autonomie importante (environ 4 heures) et sa grande capacité de franchissement (obstacle de 20 cm de hauteur) en arrive au stade du prototype. Celui-ci nous permettra de valider les concepts présentés et de réaliser des tests de fonctionnement en vue d'une commercialisation.

Les premières étapes dans ce projet ont consisté en l'étude du marché puis la conception du fauteuil, qui doit correspondre aux attentes des handicapés.

Ce fauteuil est constitué de 6 roues motrices de diamètre 400mm et de deux groupes moteur-réducteur à engrenages commandés par un système avec joystick. La transmission est réalisée par courroies. Des freins à disques permettent d'assurer la sécurité de la personne handicapée et des amortisseurs, fixés sur des bras oscillants, garantissent son confort.

Maquette numérique complète avec Solid Edge.

Partie basse du fauteuil (les courroies ne sont pas représentées).

Maquette numérique complète avec Solid Edge. Partie basse du fauteuil (les courroies ne sont pas représentées).

Les problèmes dans un tel type de projet sont nombreux et difficiles à surmonter. Ils touchent d'abord à la technologie pure : prévision du comportement du chariot et calculs de la résistance des matériaux du châssis en sont les points les plus critiques. Par ailleurs, le design, l'habillage extérieur et la carrosserie sont des points qu'il faut aussi prendre en compte pour obtenir un produit attractif. Enfin, il est nécessaire de trouver des financements pour réaliser le prototype et d'envisager un développement commercial.

KOKOON : enfin en vidéo !
Et pour finir, un petit tour de KOKOON...
Video au format Quicktime (.mov). Vous avez besoin de Quicktime Player.


Design et carrosserie

Nous avons travaillé en collaboration avec M. Michel LIMENITAKIS, de l'Ecole d'Architecture de Clermont-Ferrand , qui a encadré un projet mené par 6 étudiants afin d'étudier le design du fauteuil et la conception de la carrosserie.

Voici un exemple des travaux réalisés avec 3DStudio par les étudiants :

Exemple d'étude de carrosserie. On notera la présence d'un arceau de protection.

Sous les jupes de KOKOON. Une cuvette de protection accueille les pieds du conducteur.

Exemple d'étude de carrosserie. On notera la présence d'un arceau de protection. Sous les jupes de KOKOON. Une cuvette de protection accueille les pieds du conducteur.

Exemple d'étude de carrosserie. On notera la présence d'un arceau de protection.

Sous les jupes de KOKOON. Une cuvette de protection accueille les pieds du conducteur.

Une autre étude de design (Laurent Baats, Ecole d'Architecture de Clermont-Ferrand).


Les moyens matériels

Un tel type de projet est à même d'exploiter bon nombre des moyens matériels de l'IFMA. Les logiciels utilisés sont variés : réalisation de plans 2D (AutoCAD), modélisation 3D et animation (SolidEdge), calcul par éléments finis (ANSYS, RDM Le Mans). Les travaux et le montage se font dans l'atelier du Centre de Transfert Technologique (CTT) attenant à l'IFMA. Le CTT dispose de nombreuses machines-outils conventionnelles ou numériques et assure la fabrication des pièces. L'objectif principal à atteindre est l'obtention du prototype afin de vérifier les prévisions d'autonomie, de puissance, de capacité de franchissement, d'ergonomie et de confort, en vue d'une future commercialisation.


Les moyens humains

Une forte implication de l'IFMA...

Les enseignants de l'IFMA responsables du projet et assurant son encadrement sont :

Un certain nombre d'élèves ont travaillé sur le projet KOKOON durant leur cursus :

... et de l' Ecole d'Architecture de Clermont-Ferrand

Plusieurs groupe d'étudiants ont travaillé au design carrosserie sous la responsabilité de :


Les photos du projet et son évolution

Et pour finir, quelques photos du prototype :

Juin 2000

Le chassis sans siège ni transmission, avec ses deux batteries de 70kg chacune

De gauche à droite : Ludovic CHAUX, Jean-Christophe FAUROUX, M. REMERY et Stéphane CARNEAU devant l'IFMA

Le chassis sans siège ni transmission, avec ses deux batteries de 70kg chacune De gauche à droite : Ludovic CHAUX, Jean-Christophe FAUROUX, M. REMERY et Stéphane CARNEAU devant l'IFMA

Janvier 2001

De gauche à droite : Guillaume GAUTIER, Raphaël TACHOIRE, Pierre ENDRIZZI, Stéphan THIEBARD, Jean-Christophe FAUROUX

Un pilote aux commandes ! A terme, la carrosserie intègrera un repose-pieds.

De gauche à droite : Guillaume GAUTIER, Raphaël TACHOIRE, Pierre ENDRIZZI, Stéphan THIEBARD, Jean-Christophe FAUROUX Un pilote aux commandes ! A terme, la carrosserie intègrera un repose-pieds.

3 roues montées sur bras oscillants. Les amortisseurs sont en bleu.

Vue générale.

Détail d'un étrier de frein (en rouge).

3 roues montées sur bras oscillants. Les amortisseurs sont en bleu. Vue générale. Détail d'un étrier de frein (en rouge).

Transmission par courroie vers la roue avant gauche.

Kokoon vu de l'arrière.

Transmission par courroie vers la roue avant gauche. Kokoon vu de l'arrière.

Franchissement de trottoir, vue de face.

Franchissement de trottoir, vue de côté.

Franchissement de trottoir, vue de l'arrière.

KOKOON dans une de ses grandes spécialités : le franchissement d'obstacles. Le fauteuil est dimensionné pour avaler sans broncher des obstacles de 20cm de haut. Sa stabilité dans les escaliers est impressionnante et les bras oscillants effacent les imperfections du revêtement.


Contact

Si vous souhaitez vous joindre au projet ou simplement faire part de vos remarques, n'hésitez pas à...

...nous contacter.

Dernière modification : 08 mars 2001

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