Plateforme de réalité virtuelle Virtual Compagnon : Évaluation d'une solution haptique pour la formation aux gestes métiers

Virtual Compagnon, a virtual reality platform : Evaluation of a haptic solution for manual labour gesture training

• Auteur / Autrice : Mehdi Hafsia
• Direction : Eric Monacelli, Laure Wirbel - Ducoulombier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Robotique
• Date : Soutenance le 08/12/2020
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Orsay, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes de Versailles (LISV)
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines (1991-....)
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Magoulès
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Marie Burkhardt, Patrick Hénaff, Valérie Gouranton, Zoubeir Lafhaj
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jean-Marie Burkhardt, Patrick Hénaff

Mots clés

Mots clés contrôlés

Maladies professionnelles

Santé et hygiène

Construction -- Industrie

Troubles musculo-squelettiques

Analyse

Posture

Réalité virtuelle

Mots clés libres

Realité virtuelle

Retour de force

Analyse de posture

Formation

Tms

Construction

Virtual reality

Force feedback

Posture analysis

Training

Musculoskeletal disorders

Construction

Résumé

La construction figure parmi les secteurs les plus à risques en matière de santé et de sécurité. La sécurité sociale attribue plus de 14% des accidents recensés en 2018 au secteur du BTP. En plus des risques sur la sécurité, les compagnons sont exposés aux maladies professionnelles. Les troubles musculo-squelettiques (TMS) sont en tête de liste des maladies professionnels les plus fréquentes. Afin de répondre à ces problématiques, les entreprises de construction ont mis en place une politique santé et sécurité afin de préserver la vie de leurs salariés. Cette politique prévoit, entre autres, une amélioration de l'aspect organisationnel du travail, l'adaptation du travail à l'homme et la formation.La formation se déroule selon une méthodologie classique : une formation théorique et une formation pratique. La formation représente des contraintes de coût, de durée et d'organisation. Le contenu doit s'adapter à des profils spécifiques, être répétable et permettre aux formateurs d'évaluer le niveau des stagiaires.Pour les formations aux bons gestes et à la bonne posture afin d'éviter les risques d'apparition de TMS, l'impact d'une formation en réalité virtuelle (RV) est moins pertinent en raison de l'absence de retour haptique.Dans cette thèse, nous proposons une nouvelle méthodologie de formation basée sur une immersion visuelle, une plateforme robotique pour une interaction haptique avec un suivi de mouvement. Cette méthodologie est évaluée pour un sujet particulier : la banche, un outil métier fortement sensible.Nous pensons que cette approche permettrait de mieux engager les compagnons lors des formations sur la banche, d'assurer leur sécurité et la prise de conscience en matière de risques TMS.L'objectif à travers cette méthode, est de permettre au compagnon de comprendre les risques liés à son métier et de le former à éviter les risques, et au formateur de bénéficier d'un outil de suivi et d'accompagnement des compagnons.Afin de valider notre méthodologie, nous avons mené des expérimentations auprès de deux profils de personnes : des novices et des professionnels. Cette expérimentation montre une acceptation de la solution par les compagnons.

Construction is one of the sectors most at risk in terms of health and safety. The social security system attributes more than 14% of the accidents recorded in 2018 to the construction sector. In addition to safety risks, construction workers are exposed to occupational diseases. Musculoskeletal disorders (MSD) are at the top of the list of the most frequent occupational diseases. In order to address these issues, construction companies have implemented a health and safety policy to protect the lives of their employees. This policy provides, among other things, for an improvement in the organizational aspect of work, the adaptation of work to people and training.Training is carried out according to a classic methodology: theoretical and practical training. The training represents constraints of cost, duration and organization. The content must be adapted to specific profiles, be repeatable and allow the trainers to assess the level of the trainees.For training on the right gestures and posture to avoid the risk of MSDs, the impact of virtual reality (VR) training is less relevant due to the lack of haptic feedback.In this thesis, we propose a new training methodology based on visual immersion, a robotic platform for haptic interaction with motion tracking. This methodology is evaluated for a particular subject: the formwork panel, a highly sensitive tool.We believe that this approach would allow to better engage the construction workers during training on the formwork, to ensure their safety and awareness of MSD risks.The objective through this method is to enable the construction workers to understand the risks linked to his job and to train him to avoid risks, and to enable the trainer to benefit from a tool for monitoring and supporting the construction workers.In order to validate our methodology, we conducted experiments with two profiles of people: novices and professionals. This experimentation shows an acceptance of the solution by the construction workers.