Simulation de mouvement humain sur postes de travail pour le diagnostic et l'aide à la conception

Simulation of human movement on working stations for the diasgnosis and the assistance with the design

• Auteur / Autrice : Valentin Hue
• Direction : Jean-Yves Fourquet, Pascale Chiron
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Systèmes automatiques
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mécanique humaine

Robotique

Redondance (ingénierie)

Cinématique

Mots clés libres

Génération de mouvement

Régularisation

Simulation 3D

Résumé

Les travaux présentés dans ce mémoire concernent la génération automatique de postures et mouvements humains sur poste de travail industriel. L'objectif poursuivi est d'animer de façon réaliste un mannequin numérique afin de simuler un opérateur dans l'exécution de sa tâche. Cette animation doit permettre d'aider à l'analyse des facteurs biomécaniques pouvant engendrer des troubles musculo-squelettiques. Dans un premier temps, une modélisation squelettique du haut du corps composée de corps rigides et de liaisons idéales intégrant des données anthropométriques est retenue. Ensuite, un schéma général de lois de commande cinématique est décliné en plusieurs stratégies qui sont testées sur des mouvements caractéristiques et sur poste de travail. Ces tests et la comparaison aux mesures effectuées sur sujet humain permettent d'évaluer les performances du schéma de commande et les choix réalisés. Ces travaux ont donné naissance à un outil logiciel, baptisé OLARGE-TMS.

The work presented in this memory relates to the automatic generation of postures and human movements on industrial working station. The aim is to animate in a realistic way a numerical mannequin in order to simulate an operator. This animation must make it possible to contribute to the analysis of the biomechanical factors being able to generate musculo-skeletal disorders. Initially, a skeletal modeling for the upper part of the body is done with rigid bodies and ideal joints with anthropometric data. Then, a general scheme of laws of kinematic order is declined in several strategies which are tested on characteristic movements and working station. These tests and the comparison with the measurements capture on human subject make it possible to evaluate the performances of the scheme. This work gave rise to a software tool, baptized OLARGE-TMS.