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Exosquelettes

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Identification des risques

L’usage des exosquelettes en situation réelle de travail soulève des questions pour la santé et la sécurité des opérateurs. Plusieurs risques potentiels ont été identifiés.

Les premières études expérimentales tendent à démontrer que les exosquelettes peuvent s’avérer efficaces pour limiter les contraintes musculaires locales.


Leur usage en situation réelle de travail soulève néanmoins de nombreuses questions pour la prévention des risques professionnels liés à la charge physique et, en particulier des troubles musculosquelettiques (TMS).  Si l’avancée actuelle des travaux scientifiques ne permet pas de définir clairement les bénéfices liés à leur utilisation, plusieurs risques potentiels issus à la fois d’observations de terrain et des connaissances acquises ont été clairement identifiés.

Risques mécaniques

 

Risque

Description

Collision avec une personne tierce

Certaines parties mobiles de l’exosquelette, hors du champ visuel de l’opérateur, peuvent entrer en collision avec un tiers se trouvant dans leur espace d’évolution. Des collisions peuvent également être causées par un réglage inapproprié ou une défaillance technique

Collision avec l’utilisateur

 

Certaines parties mécaniques de l’exosquelette peuvent entrer en collision avec l’opérateur à la suite d’une manipulation, d’une défaillance ou d’un réglage inappropriés.

 

Ecrasement

 

L’utilisation ou le réglage de l’exosquelette peuvent générer un risque de coincement, voire d’écrasement d’une partie du corps de l’opérateur ou du régleur entre les éléments mobiles de l’exosquelette.

Risque de lésions articulaires

Si les amplitudes de mouvement viennent à dépasser les limites physiologiques de l’utilisateur, il existe un risque potentiel de lésions articulaires


Risque de frottement/abrasion

Le frottement prolongé et/ou répété entre les éléments de fixation de l’exosquelette et une partie du corps de l’utilisateur peut générer une compression localisée, des risques de lésion de la peau,  voire des lésions plus profondes (compression d’un muscle ou d’un nerf par exemple).

En ce qui concerne les exosquelettes robotisés, ces risques peuvent survenir dans des conditions normales d’utilisation mais également à la suite de défaillances du système de commande.

Risques liés à la charge physique

Risque

Description

Charge physique globale accrue

De par leur poids et/ou leur encombrement, les exosquelettes sont susceptibles d’accroître la charge physique globale, ce qui peut avoir des conséquences pour la santé des opérateurs.

TMS

Certains troubles musculosquelettiques (TMS) peuvent êtres induits ou aggravés par une mauvaise synergie musculaire, un défaut de proprioception (perception du mouvement et de la position du corps dans l’espace) ou des mouvements inadaptés. En modifiant le fonctionnement intrinsèque de l’articulation (force ajoutée, modification des contraintes lors du mouvement, réduction des retours sensoriels), l’usage d’exosquelettes peut avoir des répercussions délétères sur l’appareil locomoteur.

Il est bien connu que la seule réduction de l’activité musculaire n’est pas suffisante pour prévenir la survenue de TMS.

Déséquilibre et contraintes posturales

Le port d’un exosquelette peut modifier, de par son inertie propre ou son poids, le schéma d’équilibre statique et dynamique de l’opérateur.

Des conséquences sur l’activité des muscles posturaux, œuvrant au maintien de l’équilibre et à la genèse du mouvement, sont possibles, d’où des risques de chutes.

Perturbations sensorielles

En phase d’utilisation et immédiatement après le retrait de l’exosquelette, l’opérateur peut être perturbé sur le plan de l’équilibre ou de la réalisation des tâches.

Il est donc nécessaire de respecter un délai d’adaptation pour préserver les habiletés motrices et prévenir ce type de risque.


Désadaptation musculaire

L’immobilisation ou la réduction de mobilité d’une articulation, par une orthèse par exemple, est connue pour entrainer une diminution progressive des capacités fonctionnelles (force et mobilité) des groupes musculaires locaux.

A moyen terme, l’utilisation prolongée/répétée d’un exosquelette peut donc générer des phénomènes de fonte musculaire locale, à l’origine de troubles fonctionnels variés.

Les exosquelettes, portés sur tout ou partie du corps, peuvent se révéler inefficaces dans leur rôle premier de réduire la charge physique s’ils ne sont pas adaptés à leur utilisateur et à la situation de travail. En effet, les contraintes biomécaniques sont influencées par les conditions de réalisation de la tâche, le contenu du travail ainsi que les caractéristiques de l’opérateur (anthropométrie, force, etc.) et demandent une spécificité d’action et de réglage de l’exosquelette.

Risques en lien avec la charge mentale de travail

Risque

Description

Perte de contrôle et d’autonomie

Lorsque l’organisation du travail place l’Homme sous la dépendance des exosquelettes, elle peut renforcer le sentiment de perte de contrôle sur son travail et d’autonomie dans son activité, et ainsi contribuer à l’émergence de risques psychosociaux.

Augmentation des exigences attentionnelles

La modification des modes opératoires et des stratégies des opérateurs peut contribuer à accroitre les exigences attentionnelles et augmenter la charge mentale.

Incidence sur l’expertise de l’opérateur

Le niveau d’assistance physique apporté à l’opérateur affecte parfois la maitrise du geste de travail. Les stratégies gestuelles sont alors modifiées et requièrent des habiletés sensorielles supplémentaires pour garantir la qualité de travail.  Par exemple, l’utilisation d’un exosquelette pour soulager les membres supérieurs lors d’opérations de ponçage nécessite un réajustement des habiletés motrices et sensitives, notamment en fonction du retour d’effort qui donne des indications sur la profondeur de champ à abraser, les caractéristiques physiques de la paroi à poncer (dureté, caractère plus ou moins régulier…).
L’opérateur doit modifier ses repères sensoriels pour s’adapter à la démultiplication des efforts, au risque de perdre une partie de l’expertise et du savoir-faire acquis précédemment. Cette adaptation peut de surcroît augmenter temporairement ou durablement la charge cognitive pour maintenir son expertise professionnelle.

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Mis à jour le 23/05/2018
Journée technique
Exosquelettes au travail : Intérêts et limites pour la prévention des TMS ?