Caractérisation et simulation des mouvements d'atteinte par un opérateur humain en position assise en vue d'applications ergonomiques

Analysis and simulation of in seated human prehensible and reaching movements for ergonomic uses

• Auteur / Autrice : Nicolas Chevalot
• Direction : François Lavaste
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biomécanique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris, ENSAM

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biomécanique

Résumé

La simulation de mouvements d'atteinte effectués par un opérateur assis est particulièrement utile pour les constructeurs d'automobiles. Elle permet d'améliorer l'ergonomie de l'habitacle et des commandes, le plus en amont possible dans la conception. Elle consiste à simuler un mouvement et à prédire son inconfort. Cependant, ce type de simulation se heurte à des problèmes pratiques et théoriques. Pour la partie pratique, une méthode de simulation générique et stable pour tout type de mouvement doit être mise en place. Faire un logiciel de simulation par types de mouvement est plus simple, mais devient vite fastidieux dès que le nombre de mouvements différents est important. Pour la partie théorique, il est jusqu'à présent nécessaire d'enregistrer une nouvelle base à chaque changement dans la définition de la tâche, si petit soit il. En essayant de comprendre comment un changement de tâche influe sur le mouvement, il pourrait être possible d'étendre le domaine de prédiction d'un type de mouvement à un autre type similaire. Deux expériences ont été réalisées pour tenter de pallier les problèmes évoqués précédemment. Pour la partie pratique, une expérience sur l'atteinte a été réalisée dans un environnement automobile. Elle comporte 13 catégories de tâches couramment effectuées par les conducteurs. Elle a permis de mettre au point un procédé de simulation réutilisable pour n'importe quel type de mouvement d'un sujet assis. Pour la partie théorique, une étude exploratoire sur l'impact de l'environnement et de la nature de la tâche sur le mouvement a été menée. Elle a permis d'identifier les facteurs qui sont susceptibles de modifier le mouvement et de comprendre la façon dont ils sont modifiés.

Simulation of seated reaching movements is useful for designing the interior of a car. It allows assessing reachability of control commands and their discomfort in an early phase of design, through virtual simulation. However, this kind of simulation encounters theoretical and pratical problems. Practically, the whole simulation process should be designed for all kind of reach tasks, arising the problems of robustness and genericity. Theoretically, it is important to understand how the movements are controlled. A better understanding of motion control may avoid rebuilding a movement database at each minor task definition changes. Two experiments have been carried out. The first one aimed to construct a complete database of in-vehicle reach motions including 13 different reach tasks of for a driver. The second one has explored the kinematic characteristics of seated reaching motions. It allowed identifying the prameters, which has an influence on trajectory formation, arm/trunk coordination.