ERGO4ALL Validation d'un algorithme d'analyse des postures et applications de force
RESUME L'emergence des nouvelles technologies de realite virtuelle a ouvert un nouveau domaine d'application qu'est l'ergonomie virtuelle permettant d'effectuer une evaluation ergonomique de maniere proactive dans un environnement de travail virtuel a l'aide du mannequin numerique. Cependant, les outils actuels de DHM (Digital Human Modeling) sont difficiles a maitriser necessitant beaucoup de temps et un effort de formation important pour en arriver a une utilisation efficace. Dassault Systemes (3DS) planifie la mise en marche des 2019 d'une nouvelle application <Ergonomic Workplace Design (EWD) qui permettra de faire le lien entre une situation de travail defavorable et des suggestions a envisager pour reduire le risque de troubles musculo squelettiques (TMS) Ce memoire est une synthese des travaux realises issus de l'equipe Recherche et Developpement (R&D) chez Dassault Systemes. L'objectif general de ce projet est de poursuivre le developpement d'un algorithme d'evaluation de situations de travail simples elabore dans un projet precedent, afin de l'amener a un niveau ou il peut etre integre a la nouvelle application EWD Pour atteindre cet objectif, une comparaison des valeurs de capacite calculees par 3DSSPP et par les equations de Stobbe (1982) a ete realisee afin d'actualiser des valeurs de capacite dans le calcul biomecanique de DELMIA en integrant les equations de Stobbe. Cette etude contribue a l'avancement de la recherche sur la determination des valeurs de capacite physique au niveau d'une articulation dans le but d'assurer une meilleure validite de l'evaluation des risques d'une situation de travail. Par ailleurs, l'outil developpe a ete teste pour un ensemble plus vaste d'echantillons (216 postures 3 niveaux des forces 648 situations de travail) que celui du projet precedent dans le but de valider la methode d'evaluation des risques se basant sur la norme EN 1005 3 et de verifier que les suggestions generees par l'arbre de decision correspondent toujours bien aux problematiques de la situation reelle. Il ressort de cette etude que les indices de risque evoluent de facon monotone dans la grande majorite des cas analyses. En outre, les suggestions generees par l'arbre de decision ne peuvent pas fournir correctement des indices de solutions pour certaines postures analysees. Il est donc recommande de continuer le processus d'amelioration de l'algorithme d'evaluation et de verifier la concordance du resultat d'analyse produit par l'outil avec un consensus d'experts en ergonomie.Ce projet de recherche permet d'aider 3DS a ameliorer son environnement virtuel en vue de mieux supporter les concepteurs industriels dans leur prise de decision quant aux aspects d'ergonomie, ce qui correspond a la vision de l'ergonomie virtuelle que 3DS s'est fixee. ABSTRACT The emergence of virtual reality technology has opened up a new field of application, namely virtual ergonomics, which allows to perform ergonomic assessments proactively in a virtual environment by means of digital manikin. However, the current DHM (Digital Human Modeling) tools are difficult to manipulate and require plenty of practice to master. Dassault Systemes (3DS) is planning to launch a new application called "Ergonomic Workplace Design (EWD)" by 2019, whose aim is to find the link between unfavourable work situations and further improvements need to be realised in order to reduce the risk of musculoskeletal disorders (MSDs) This memoir is a summary of research conducted with Research and Development (R&D) team at Dassault Systemes. The overall goal of this study is to optimize the evaluation algorithm that has been developed previously for simple work situations when it reaches a level of maturity where this algorithm can be integrated into the new "EWD" application. To achieve this goal, the joint capacity values calculated by 3DSSPP and by empirical equations from Stobbe (1982) were compared. This comparaision can help to update joint capacity values in biomechanical calculation of DELMIA by integrating equations of Stobbe into the calculation module of new application. This research contributes to the understanding of how to determine the physical capacity values of joint, which is an essential component to ensure a better validity of the workplace risk assessment. In addition, the developed evaluation tools were tested on a larger sample (216 postures 3 levels of force 648 work situations) than that of the previous study. The results of the test can further validate the risk assessment method based on EN 1005 3 standard and verify that the suggestions generated by the decision tree correspond appropriately to the ergonomics issues in the workplace. This study shows that risk index evolves monotonously in the vast majority of cases. In addition, suggestions generated by the current decision tree cannot correctly provide solutions for certain awkward postures. It is therefore recommended to continue the optimization process of the current evaluation algorithms and to verify the concordance between analysis results produced by developed tools and expert consensus in the assessment of ergonomic risks. This research project helps 3DS to improve its virtual environment, which can offer industrial designers a better support in their decision making about ergonomic issues. This corresponds to the vision of virtual ergonomics fixed by 3DS.