Exosquelettes : Foire aux questions

L’éventail des prix des exosquelettes est assez large. Il dépend en grande partie des technologies utilisées pour leur conception. On trouve par exemple des exosquelettes textiles pour une centaine d’euros, alors que les technologies robotisées peuvent atteindre près de 50 000 euros. Les exosquelettes restent majoritairement des systèmes non robotisés. Leur prix n’excède généralement pas 5 000 euros.

Le poids d’un exosquelette dépend des technologies utilisées pour sa conception, de quelques centaines de grammes pour les modèles textiles à près d’une dizaine de kilogrammes pour les modèles mécanisés ou robotisés. Les concepteurs ont énormément travaillé sur ce point, et beaucoup proposent aujourd’hui des produits pesant moins de 5 kg.

Aucune donnée précise n’est disponible quant à la durée de vie des exosquelettes. Celle-ci est vraisemblablement dépendante des conditions d’usage (durée et fréquence d’utilisation, environnement d’usage…) et de la qualité des matériaux qui les composent.

Concernant la maintenance, seuls quelques concepteurs donnent des indications sur des éléments techniques à changer ou à surveiller particulièrement. L’entreprise doit donc mettre en place des modalités de maintenance liées aux recommandations des concepteurs mais aussi s’assurer que la fonction d’assistance de l’exosquelette persiste au cours du temps.

Oui, l’offre d’exosquelettes évolue très rapidement. En 2015, 2 à 3 modèles d’exosquelettes étaient disponibles. Aujourd’hui plus de 40 exosquelettes sont identifiés sur le marché.

Des discussions au sein de l’entreprise doivent être menées pour décoder et comprendre l’offre disponible. Les idées reçues (Voir ED 6295) que nous proposons sur les exosquelettes sont une aide pour formuler les bonnes questions et surtout obtenir des réponses précises.

Oui. Des sociétés spécialisées d’équipements de travail proposent aujourd’hui des modèles d’exosquelettes à la location. Des obligations réglementaires s’appliquent pour le loueur de matériel en ce qui concerne sa mise à disposition, et pour l’entreprise locataire en ce qui concerne l’utilisation de l’équipement par ses salariés (cf.Location et prêt de matériels : quelles obligations et responsabilités en matière de sécurité ?.

Par ailleurs, il demeure indispensable de respecter une démarche d’acquisition fondée sur le besoin d’assistance physique propre aux tâches identifiées par l’entreprise (Voir ED 6315). 

Il n’existe pas, à notre connaissance à l’heure actuelle, d’aide financière pour les petites entreprises qui souhaitent acquérir des exosquelettes. Cependant, les petites entreprises peuvent bénéficier d’une subvention (TMS Pros Diagnostic) pour les aider à financer un prestataire les accompagnant dans la réalisation d’une étude ergonomique et dans la mise en place d’un plan d’actions de prévention des TMS. La caractérisation du besoin d’assistance physique, préalable indispensable à l’acquisition d’un exosquelette, peut faire partie de la prestation subventionnée. Les entreprises intéressées sont invitées à se rapprocher du service prévention de leur Carsat/Cramif/CGSS pour connaître les conditions d’attribution de cette aide financière.

Non. Pour être certifié comme équipement de protection individuelle (EPI), il est nécessaire d’en démontrer l’efficacité contre un risque en termes de santé ou sécurité (ED6077). Pour l’heure, aucun fabricant, à notre connaissance, ne revendique le statut d’EPI pour les exosquelettes ou ne s’est engagé dans une démarche de certification en ce sens. Notons que dans ce cas précis, le principal objectif serait de réduire les risques de survenue de TMS. Or, pour l’heure, il n’existe pas, à notre connaissance, de preuve scientifique quant à l’efficacité de ces technologies pour réduire ces risques. Par ailleurs, il serait également nécessaire de statuer sur la manière d’évaluer la diminution du risque. L’élaboration de normes serait alors nécessaire afin de certifier ces technologies.

A ce jour, le cadre réglementaire concernant les exosquelettes destinés au travail n’est pas défini spécifiquement et aucune norme dédiée ne s’applique. Pour autant, utilisé sur le lieu de travail, l’exosquelette doit être intégré dans l’évaluation des risques professionnels et le résultat de cette évaluation doit être retranscrit dans le document unique.

Seuls les exosquelettes robotisés relèvent de la directive machine. En revanche, cette directive ne s’applique pas aux exosquelettes non-robotisés, conçus uniquement à partir d’éléments mécaniques sur la base d’élastiques ou de ressorts (2006/42/CE). 

Des travaux en normalisation ont été initiés par l’AFNOR en 2015. La première étape a consisté à rédiger un accord (cf. AC Z 68-800) proposant des outils et des repères méthodologiques pour l’évaluation de l’interaction humain-exosquelette. La rédaction d’une norme a débuté en 2017 à l’initiative du groupe ergonomie (X35/A) de l’AFNOR. Ces travaux devraient déboucher en 2021, sur la première norme française visant à encadrer, la conception, l’évaluation et le déploiement des exosquelettes professionnels.

Plusieurs risques potentiels ont été clairement identifiés lors de l’usage d’exosquelettes au travail :

• Risques mécaniques (collisions avec l’utilisateur ou un tiers, écrasement, lésion articulaire, abrasion, etc.)
• Risques liés à la charge physique (charge physique accrue, autres troubles musculosquelettiques, déséquilibre, contraintes posturales, perturbations sensorielles, désadaptation musculaire, etc.)
• Risques en lien avec la charge mentale (incidences sur l’expertise, augmentation de la charge attentionnelle, perte d’autonomie, appauvrissement du contenu du travail, etc.)

Une infographie présentant ces principaux points de vigilance est disponible sur le site internet de l’INRS.

Oui. Cela peut être le cas lors de certaines tâches de manutention en particulier, à cause du poids du système. Par exemple, une augmentation du coût cardiaque, de l’ordre de 15% en moyenne, a été observée à l’occasion d’une étude récente portant sur l’usage d’un exosquelette d’assistance des bras lors d’une tâche de manutention de caisse. Le poids de l’exosquelette était d’environ 9 kg (cf. Desbrosses et al., 2017, HST).

Non. Ces technologies sont relativement récentes. Les premiers exemples d’intégration d’exosquelettes à usage professionnel en France datent de 2015. De plus, si beaucoup d’entreprises testent des exosquelettes, très peu d’entre elles les ont réellement adoptés dans leur fonctionnement quotidien. Pour mieux comprendre les effets à long terme, il est nécessaire de mettre en place un suivi des utilisateurs, en y associant le service de santé au travail. Le développement d’études épidémiologiques longitudinales contribuera aussi à évaluer les effets à long terme.

Les exosquelettes peuvent, dans certains cas précis, limiter certaines contraintes biomécaniques comme les efforts musculaires excessifs ou les postures contraignantes. Mais cela ne suffit pas à éliminer tous les risques d’apparition de TMS, qui sont le résultat de plusieurs causes : répétitivité des gestes, postures contraignantes, efforts, stress, organisation du travail, climat social dans l’entreprise. Il est à noter que ces équipements peuvent en outre déplacer certaines contraintes sur d’autres parties du corps à l’origine d’autres TMS.

Les exosquelettes ont été conçus en réponse à des problématiques de réduction de la charge physique de travail. Les recherches se sont donc jusqu’alors focalisées sur la caractérisation des bénéfices et des limites de ces technologies sur cet aspect. Néanmoins, la baisse de la fatigue ou de l’effort ressenti peut être vécue par les opérateurs comme un bénéfice sur le plan cognitif. L’influence de l’exosquelette sur les repères sensoriels peut, à l’inverse, être vécue comme une contrainte par les utilisateurs à la recherche de qualité et de productivité dans leur travail. Les études antérieures ont déjà démontré des impacts de l’usage de ces technologies sur la régulation de l’équilibre ou encore sur l’organisation du mouvement. Il apparait donc nécessaire de mettre en œuvre une phase d’apprentissage à l’usage des exosquelettes pour laisser le temps aux utilisateurs de construire progressivement de nouveaux repères et une nouvelle expertise du geste. Sans cela, l’usage de ces technologies sans accompagnement pourrait se répercuter par une augmentation du stress.

Il est vrai que le ressenti d’une diminution des efforts ou de la fatigue musculaire pourrait amener les opérateurs et les employeurs à intensifier l’activité de travail en accroissant la productivité horaire ou en réduisant les temps de pause ou de récupération par exemple. Il s’agit d’un élément qui doit être pris en compte dans le suivi des opérateurs équipés d’exosquelette. L’employeur a dans ce cas la responsabilité de définir et de faire connaitre clairement les objectifs visés par l’acquisition de l’exosquelette, tout en respectant son obligation de résultats en matière de prévention des risques professionnels. L’usage de l’exosquelette doit s’opérer d’abord au bénéfice de la santé du salarié et pas dans la seule perspective d’une augmentation de la productivité.

À ce jour, les exosquelettes ont majoritairement été conçus pour soulager les efforts inhérents à l’élévation des bras et au redressement du corps après une flexion du buste. Les bénéfices apportés par ces technologies en termes de réduction des efforts musculaires ont été démontrés uniquement lors de ces deux types d’effort, sous certaines conditions.

Les apports dépendent directement de l’adéquation entre les caractéristiques techniques de l’exosquelette et les caractéristiques de la tâche (posture, poids des charges manipulées…)  L’évaluation de l’interaction homme-exosquelette-situation de travail est donc indispensable (Voir ED 6315).

Non. Le recours à un exosquelette peut apporter localement (au niveau du dos, des épaules, des coudes, des poignets, etc.) un supplément de force lors d’un mouvement spécifique, grâce à un moteur, un élastique ou un ressort. En revanche, dans la grande majorité des cas, les contraintes sont nécessairement transmises à une autre partie du corps de l’utilisateur (les jambes par exemple). Les efforts restent alors intégralement supportés par le salarié, seule leur répartition est modifiée. Il convient dans ce cas de respecter les normes en vigueur (NF X35-109 notamment) concernant les limites de charge et de contraintes physiques pour les tâches de manutention manuelle.

Cela dépend du type d’exosquelette. Ces technologies sont conçues pour fournir localement (au niveau du dos, des épaules, des coudes, ou des poignets, etc.) un supplément de force lors d’un mouvement spécifique, grâce à un moteur, un élastique ou un ressort. La question est de savoir comment les efforts sont ensuite transmis. Certains exosquelettes sont reliés au sol ou à un point fixe ; dans ce cas, les efforts sont transférés vers l’extérieur du corps et il est alors possible de soulever des objets lourds (> 15 kg). Pour les autres modèles, les efforts restent intégralement supportés par l’opérateur, seules la répartition et la localisation des efforts sont modifiées. Dans ce cas, il convient de respecter les normes en vigueur concernant les limites de charge et de contraintes physiques pour les tâches de manutention manuelle (Voir ED 6161)

Oui, une étude menée par l’INRS dans une entreprise spécialisée dans les métiers d’arts avec travail du plâtre a permis de recueillir des informations quant à l’intégration réussie d’un exosquelette. Il en est ressorti que l’exosquelette était destiné à des experts pour des tâches de ponçage de plafond très spécifiques et contraignantes, mains au-dessus de la tête et pour des durées limitées. L’exosquelette a nécessité plusieurs adaptations techniques avant de pouvoir être utilisé en situation réelle de travail. Son utilisation a également entraîné des évolutions de stratégies gestuelles et d’organisation pour effectuer la tâche. Les opérateurs ont indiqué exercer moins de force sur l’outil, adopter des postures moins sollicitantes et constater la disparition de certaines douleurs.

L’intégration d’un exosquelette doit prendre en compte l’évaluation de l’environnement de travail. Comme tout équipement (électrique ou non électrique) pouvant être utilisé en zone Atex (atmosphère explosive), l’exosquelette doit faire l’objet d’une analyse des risques spécifique. Il s’agit de s’assurer qu’il ne constitue pas une source d’inflammation potentielle de l’atmosphère explosive dans laquelle il va être utilisé. Deux cas de figure peuvent se présenter :

• L’exosquelette est dit « passif », c’est-à-dire qu’il ne possède pas d’élément motorisé. Il ne présente a priori pas de source d’inflammation d’origine électrique. Cependant les sources d’inflammation d’origine non électrique (électrostatique, thermique, mécanique par friction/choc…) doivent être évaluées pour garantir leur absence. Sans cette garantie, l’exosquelette ne peut être utilisé en zone Atex, à moins d’être certifié conforme à la Directive 2014/34/UE du 26 février 2014 relative à l’harmonisation des législations des États membres concernant les appareils et les systèmes de protection destinés à être utilisés en zone Atex (Pour en savoir plus : https://www.inrs.fr/risques/explosion/zonage-marquage-materiel-atex.html).

• L’exosquelette est dit « actif », c’est-à-dire qu’il est robotisé. Dans ce cas, il doit être certifié en tant qu’appareil destiné à être utilisé en zone Atex (voir la puce précédente). Cette certification porte sur l’absence de sources d’inflammation d’origine électrique et non électrique.

De plus, que l’exosquelette soit certifié Atex ou non, il faut prendre en compte les phénomènes de génération de charges électrostatiques qu’il peut provoquer notamment par frottement avec la personne qui le porte. Cela peut accroître la charge électrostatique de l’opérateur augmentant par conséquent le risque de formation d’une étincelle. Les mesures de dissipation de charges prises initialement dans ce type d’environnement doivent donc être réévaluées et pérennisées (sol et vêtements de travail dissipateurs de charges, chaussures antistatiques…).
Ces éléments doivent être intégrés au cahier des charges pour l’acquisition ou la conception d’un exosquelette.

Sur cette question, il appartient au service de santé au travail, qui connait à la fois l’état de santé du salarié et la situation de travail dans laquelle il évolue de se prononcer. Il s’appuiera sur l’avis des professionnels de santé prenant en charge le salarié et sur les compétences de l’équipe pluridisciplinaire de santé au travail pour évaluer les intérêts et limites de l’usage de l’exosquelette. Cette solution est à envisager parmi l’ensemble des adaptations possibles de l’environnement de travail favorisant le retour ou maintien au travail.

Non, les exosquelettes disponibles sur le marché ont pour la majorité été conçus pour dans applications dans les secteurs industriels, de la logistique ou du BTP. Seul le fabricant japonais cyberdyne revendique des applications pour son exosquelette robotisé dans le secteur de l’aide et du soin à la personne. Pour l’heure, aucune étude, ni retour d’expérience en situation de travail n’a été documentée pour ce secteur d’activité.

Comme pour tout secteur d’activité, il convient donc d’engager une démarche de réflexion structurée avant tout projet d'acquisition. La brochure publiée par l’INRS, ED 6315, « Acquisition et intégration d'un exosquelette en entreprise », peut servir de base méthodologique, en support des réflexions menées lors d'une démarche de prévention. De plus, pour être utilisé et retenu dans le secteur sanitaire et social, l'exosquelette devra être accepté aussi bien par l’aidant que par la personne aidée et répondre aux contraintes nombreuses en matière d’hygiène. Les réflexions sur son intégration ne peuvent donc s’affranchir d’une évaluation globale des risques.

Oui, l’INRS a notamment mené une étude dans une entreprise spécialisée dans les métiers d’arts dans le bâtiment. Celle-ci a permis de recueillir des informations quant à l’intégration réussie d’un exosquelette dans une tâche de ponçage et d’embellissent de plafonds en plâtre. L’exosquelette était destiné à des experts réalisant des tâches impliquant une charge physique élevée, liée à l’usage de ponceuses énergisées portées mains au-dessus de la tête sur des périodes prolongées. Avant d’être intégré en situation réelle de travail, l’exosquelette a subi plusieurs adaptations, suite aux discussions menées entre les opérateurs et leurs responsables. Les opérateurs ont indiqué exercer moins de force sur l’outil, adopter des postures moins sollicitantes et constater la disparition de certaines douleurs. Son utilisation a entraîné des évolutions dans les stratégies des opérateurs comme dans l’organisation du travail.  Cet exemple repose sur une activité très spécifique. L’adéquation entre les besoins d’assistance liés à la tâche de travail et les performances d’assistance fournies par l’exosquelette doivent être évalués pour chaque situation de travail.

Les exosquelettes sont concernés par les procédures de nettoyage et de désinfection propres à chaque entreprise, comme tout autre équipement de travail (cf procédures HACPP (Hazard Analysis Control Critical Points)). Ces procédures devront tenir compte de la notice d’instruction (ou des préconisations) du fabricant.

Lors d’un projet d’acquisition de l’exosquelette, il est impératif de prendre en compte les besoins de nettoyage et de le faire apparaître dans le cahier des charges à destination du concepteur ou du fournisseur afin de parvenir à la meilleure adéquation possible entre l’exosquelette retenu et les exigences liées à l’activité.

Favoriser l’acceptation d’un exosquelette repose sur la recherche d’un équilibre entre différents facteurs. Ceux-ci incluent en particulier les conditions du déploiement et du suivi de l’exosquelette, sa facilité d’utilisation, ses performances en termes de production et de santé et sécurité, la façon dont l’identité professionnelle et l’affect de l’utilisateur sont impactés (anxiété, plaisir ou non à travailler avec l’exosquelette...), et les retours de la direction, de l’encadrement et des collègues envers l’utilisateur. Les réflexions quant à l’acceptation de l’exosquelette doivent donc être menées le plus en amont possible du projet d’intégration, et inclure l’ensemble des personnes concernées. Des pistes concrètes sont proposées dans la brochure ED 6315 pour s’assurer que le choix de l’exosquelette, son déploiement et son suivi se fassent de façon appropriée.

Il n’existe pas d’indications précises sur le temps nécessaire à la maîtrise de l’usage d’un exosquelette. Il dépend de nombreux facteurs liés aux caractéristiques de l’exosquelette, de la tâche et de l’utilisateur, dans un environnement de travail donné. L’employeur doit élaborer un programme de familiarisation hors puis en situation réelle de travail pour que l’opérateur construise de nouveaux repères pour son activité avec un exosquelette. Il sera nécessaire de sélectionner des critères d’évaluation qui permettront de valider la maîtrise en situation de production avant d’intégrer cette solution définitivement (Voir ED 6315).

Aujourd’hui, aucune formation spécifique à l’usage des exosquelettes professionnels n’est référencée. Elle ne se justifie pas actuellement compte tenu de la faible utilisation en routine d’exosquelettes en entreprise et de l’absence de retours d’information sur l’accidentalité liée à l’usage des exosquelettes.

Oui. Par exemple, l’intégration de l’exosquelette peut entrainer une redistribution des tâches au sein de l’équipe de travail, une modification des cycles de travail, une réorganisation des espaces de travail. Ces changements peuvent conduire les membres de l’équipe et leur hiérarchie à faire évoluer leurs stratégies de travail et doivent être systématiquement abordés dans la phase d’intégration de l’exosquelette.

C’est possible mais c’est loin d’être acquis. Un exosquelette, selon ses caractéristiques (forme, fonctionnement, etc.), n’est pas systématiquement adapté à la morphologie de chacun (genre, taille, poids) ou à certains problèmes de santé d’ordre locomoteur, cardio-vasculaire ou cutané par exemple. Il est également possible que certaines personnes ne puissent pas utiliser correctement, confortablement ou sans risque, un modèle mis au point pour un autre salarié. Une évaluation de l’aptitude à utiliser l’exosquelette apparait nécessaire afin de s’assurer qu’il convient aux caractéristiques des utilisateurs. L’INRS préconise que le service de santé au travail soit associé à cette évaluation.

Non, les exosquelettes offrent des performances d’assistance très spécifiques. L’intégration de ce type de technologie doit répondre à un besoin d’assistance physique identifié et clairement caractérisé (posture adoptée, poids manipulés, groupes musculaires sollicités…) et tenir compte de l’activité globale dans son environnement spécifique. Pour l’heure, ces technologies ne sont pas donc utilisables pour des tâches où les contraintes physiques sont de nature très variable.

Non. Les exosquelettes ont été conçus pour réduire les efforts musculaires excessifs ou limiter les sollicitations physiques liées au maintien prolongé de postures contraignantes. La répétitivité des gestes est inhérente à l’organisation du travail (cadence de production, par exemple). Les exosquelettes ne peuvent donc pas être considérés comme une réponse appropriée à ce facteur de risque. D’autres solutions techniques telles que l’automatisation de certaines tâches sont à rechercher dans ces conditions.

Probablement, dans le cas où l’opérateur doit manipuler des charges très lourdes, dans une zone fixe et d’envergure limitée. L’exosquelette permet la manutention de charges plus légères (dans le respect des normes ergonomiques en vigueur (NF X 35-109 notamment) et offre davantage de mobilité à l’opérateur.

Chacun de ces équipements présente des intérêts et des limites au regard des besoins d’assistance physique, et de l’environnement de travail.  C’est l’analyse approfondie de la situation de travail qui va permettre de s’orienter vers le dispositif le plus adapté.

Des outils objectifs (mesures des paramètres physiologiques ou physiques) et subjectifs (interrogeant la perception humaine) existants peuvent être mis en œuvre dans ce cadre. Pour aider les préventeurs à accompagner les entreprises dans leurs démarches d’acquisition et d’intégration d’un exosquelette, l’INRS a conçu un guide méthodologique (disponible en 2019). Ce guide détaille les étapes d’évaluation nécessaires à l’identification des apports et des limites de l’usage d’un exosquelette. Des méthodes d’évaluation spécifiques y sont proposées pour aider l’entreprise dans son analyse de l’interaction entre l’opérateur et l’exosquelette.

L’exosquelette peut être envisagé qu’après avoir étudié toutes les pistes de prévention des TMS, dans le respect des principes généraux de prévention. Il convient de s’interroger en amont sur les mesures de prévention collectives à mettre en œuvre : est-il possible de supprimer le risque à la source ? Si le risque ne peut pas être supprimé, peut-on le réduire par les moyens de prévention collective (allègement de la charge physique par des mesures telles que la reconception de la situation de travail, des changements organisationnels, des aménagements techniques, l’acquisition de nouvelles compétences…) ? Les technologies d’assistance physique pourront être abordées ensuite si tant est qu’elles puissent répondre au besoin d’assistance identifié.

Le suivi doit être organisé collectivement au sein de l’entreprise, en associant a minima le service de santé au travail et les représentants du personnel. Les effets à court, moyen et long terme doivent être étudiés (gênes, douleurs, dysfonctionnement…). Nous recommandons de constituer un groupe de travail avant même que l’exosquelette ne soit physiquement présent dans l’entreprise et ce, quelle que soit la taille de l’entreprise (ED 6315, INRS). Celui-ci mettra notamment en place un panel d’indicateurs de santé, d’acceptation, de confort pour l’utilisateur mais aussi de « vie » des exosquelettes en termes de maintenance et d’usage (fréquence et durée, freins à l’utilisation, etc). Les petites entreprises pourront solliciter leur service de santé au travail, le préventeur de la Carsat/Cramif/CGS ou leur fédération professionnelle pour mieux comprendre les impacts de l’usage d’un exosquelette.