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Simulation de la variabilité du mouvement induite par la fatigue musculaire pour la conception ergonomique de postes de travail

Publication scientifique

Tout mouvement humain présente une variabilité inter- et intra-individuelle. Cette variabilité du mouvement (VM) concerne les trajectoires, les coordinations, les forces motrices et les activations musculaires. Pourtant, à ce jour, la VM est quasiment ignorée en conception de postes de travail et il n’existe pas d’outil permettant de la simuler. L’objectif de ces travaux a donc été de développer un humain virtuel (HV) permettant de simuler les effets d’une source de VM (la fatigue musculaire) sur une tâche de référence (mouvement répétitif de pointage). Un contrôleur d’HV a été développé. Basé sur le modèle de fatigue de Xia et Frey-Law, il implémente des commandes conçues pour simuler certains effets de la fatigue (limitation des efforts, transfert de l’activité motrice, réduction des performances de suivi de trajectoire). L’actionnement de l’HV est calculé par optimisation quadratique à l’aide d’un moteur physique de simulation dynamique. Des données de mouvement ont été analysées pour identifier la VM induite par la fatigue lors de l’activité de pointage, et valider les commandes d’HV proposées. Une campagne de mesures a été menée en laboratoire. Une analyse en composantes principales (ACP) des données cinématiques a permis d’identifier les degrés de liberté impliqués dans la VM et détecter les transitions d’adaptation du mouvement à la fatigue. Le démonstrateur d’HV restitue certaines caractéristiques de la VM observée. Des améliorations de l’HV sont proposées, mais celui-ci permet déjà de sensibiliser les concepteurs à l’intégration de la VM dans la démarche de prévention dès les premières phases de conception de postes de travail.

  • Fiche technique

    Fiche technique

    • Année de publication

      2019
    • Langue

      Français
    • Discipline(s)

      Biomécanique - Physiologie du travail - Ingénierie de conception
    • Auteur(s)

    • Référence

      Note Scientifique et Technique, NS 369, décembre 2019, 225 p
Disciplines de recherche
Biomécanique
Etudes Publications Communications
Physiologie du travail
Etudes Publications Communications
Ingénierie de conception
Etudes Publications Communications