La variabilité motrice influence l'évaluation des facteurs de risque biomécaniques d'une tâche de suivi de trajectoire

La variabilité motrice (MV) est une caractéristique essentielle des mouvements humains. Elle résulte de la grande redondance cinématique et musculaire du corps, mais aussi de la redondance potentielle au niveau des tâches. Au poste de travail, la VM se traduit par le fait que les opérateurs peuvent adopter différentes stratégies motrices – qu’il s’agisse d’activations musculaires, de postures ou de coordinations articulaires – pour exécuter une tâche donnée. Certaines études suggèrent que cette variabilité pourrait avoir des effets bénéfiques en matière de prévention des troubles musculo-squelettiques, en modifiant la répartition des charges sur le corps au fil du temps. Préserver la variabilité motrice des opérateurs constitue donc un enjeu majeur de prévention, d’autant plus avec l’arrivée de robots collaboratifs (cobots), qui pourraient la restreindre. Dans ce contexte, un projet de recherche a été lancé pour étudier l’influence de la MV des membres supérieurs lorsqu’un cobot est utilisé. L’article présenté se concentre sur l’analyse de la variabilité dans une tâche de suivi de trajectoire en condition de référence, c’est-à-dire sans cobot.
Neuf participantes droitières ont pris part à l’expérience, menée dans le respect des règles éthiques et validée par le comité COERLE de l’Inria. Elles devaient déplacer une poignée manuelle le long d’un parcours métallique d’environ 50 par 25 cm, alternant sections droites et courbes, en suivant un rythme imposé par un signal lumineux. La poignée était fixée à un dispositif mécanique passif qui pouvait glisser le long du parcours : les participantes n’avaient donc qu’à contrôler la Vitesse d’avancement. La poignée pouvait aussi pivoter librement autour de l’axe, ce qui imposait cinq contraintes spatiales. Comme le membre supérieur est généralement modélisé avec sept degrés de liberté, cela laissait aux participantes deux degrés de liberté redondants, qui pouvaient être exploités pour introduire de la variabilité motrice. La tâche a été réalisée en sens aller et retour, avec trois vitesses différentes (5, 12 et 20 cm/s) et vingt répétitions par condition. Les mouvements du bras droit ont été enregistrés grâce à un système de capture 3D et les angles articulaires en ont été extraits. À partir de ces données, le score RULA a été calculé le long de la trajectoire, pour chaque essai. Les résultats montrent que, pour condition donnée (vitesse et direction), la variabilité des postures adoptées d’un essai à l’autre conduit à une répartition des scores RULA couvrant plusieurs niveaux de risque. Par exemple, dans une portion du parcours réalisée à vitesse élevée, les scores pouvaient aller d’un risque modéré à un risque élevé. Ces observations mettent en évidence que négliger la variabilité motrice peut conduire à une sous-estimation des facteurs de risque biomécaniques. À l’inverse, prendre en compte cette variabilité permettrait d’améliorer la prévention des troubles musculo-squelettiques.