Développement d’un démonstrateur d’humain virtuel pour simuler la variabilité du mouvement liée à la fatigue musculaire pour la conception de postes de travail

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• 作者：Jonathan Savin¹ ; ^{jonathan.savin@inrs.fr" class="auth_mail" title="E-mail the corresponding author} ; Clarisse Gaudez¹ ; Martine Gilles¹ ; Vincent Padois² ; Philippe Bidaud²
• 关键词：Variabilit&eacute ; du mouvement ; Humain virtuel ; Conception de postes de travail ; Fatigue musculaire
• 刊名：Neurophysiologie Clinique / Clinical Neurophysiology
• 出版年：2016
• 出版时间：November 2016
• 年：2016
• 卷：46
• 期：4-5
• 页码：280
• 全文大小：50 K

文摘

La variabilité du mouvement est une caractéristique essentielle du mouvement humain. Pourtant, elle est quasiment ignorée en conception de postes de travail. L’objectif de cette étude est donc de développer, à titre de démonstrateur de faisabilité, un humain virtuel permettant de simuler la variabilité du mouvement liée à la fatigue musculaire.

Matériel et méthodes

Le démonstrateur associe un modèle d’humain virtuel dynamique intégré au logiciel XDE (Merlhiot et al., 2012) et le modèle de fatigue musculaire de Xia et Frey-Law (Xia et Frey-Law, 2008). Il permet de simuler l’évolution des caractéristiques du mouvement due à la fatigue musculaire lors d’une tâche répétitive. Une première simulation est décrite pour une tâche fictive. L’humain virtuel est debout, le coude fléchi à 90°. Le modèle de fatigue est appliqué pour un effort statique égal à 70 % de l’effort maximal. La force correspondante est appliquée au poignet, tendant à écarter le bras du corps.

Résultats

Le modèle de fatigue détermine la perte de capacité de production de force de l’épaule (couples d’abduction et de rotation). Quand les capacités de force sont dépassées, l’humain virtuel adapte la posture et l’actionnement du tronc pour maintenir la posture prescrite.

Discussion–conclusion

Cette simulation préliminaire reste à confirmer expérimentalement mais elle est cohérente avec des observations décrites dans la littérature. Ces résultats encourageants sont une première étape vers de nouveaux outils destinés aux concepteurs d’équipements de travail, leur permettant de prendre en compte la variabilité du mouvement dès les premières phases de conception pour une meilleure ergonomie des postes de travail.