Mesurer le mouvement des manutentionnaires en 3D, sur le terrain

mouvement en 3D

Mesurer avec précision et en temps réel les mouvements d’un manutentionnaire dans son milieu de travail est infaisable – ou plutôt, l’était.

Pour ses études postdoctorales sur le développement et l’application d’une méthode de mesure portative de la coordination de l’épaule, Xavier Robert-Lachaîne a obtenu une bourse de l’IRSST. Ses travaux s’inscrivent dans la recherche intitulée Développement et implantation d’un système de mesure et d’un protocole de mesure permettant de quantifier l’exposition physique des manutentionnaires, dont André Plamondon, chercheur à l’Institut est le responsable.

C’est l’avancée des technologies dans les dernières années qui a rendu ces travaux possibles. « Les systèmes précédents ne pouvaient être utilisés en dehors des laboratoires, explique le postdoctorant en kinésiologie, qui a collaboré à cette recherche de 2014 à 2016. Celui-ci est si discret qu’on peut l’installer sur la peau et se vêtir sans ressentir d’inconfort. »

Le système est composé de 17 capteurs inertiels, soit des « senseurs » de quelques centimètres répartis sur l’ensemble du corps. Une fois installés, les capteurs enregistrent les mouvements des différents segments corporels, comme les avantbras ou les pieds, puis les recréent en trois dimensions. C’est un véritable squelette humain bougeant dans l’espace qu’on peut ainsi visualiser.

La case départ

Le travail de validation de cette technologie a néanmoins débuté en laboratoire. Pour jauger sa fiabilité, ses mesures ont été superposées à celles que produisent des caméras optoélectroniques. Reconnus pour leur grande précision, ces appareils encombrants déterminent en quelque sorte le standard à atteindre dans la recherche sur le mouvement humain. « Nous sommes ainsi en mesure d’affirmer que les capteurs inertiels sont fiables », dit le boursier.

L’étape suivante concernait le calibrage du système. Deux des nombreuses postures qui permettent de l’étalonner à un corps humain préalablement à son usage ont été jugées fiables. C’est finalement la première, la « T-pose », consistant à se tenir debout et à lever les bras de chaque côté à 90 degrés, qui occasionne le moins d’erreurs de mesure. « C’est en outre la plus facile à utiliser en entreprise », souligne Xavier Robert-Lachaîne.

L’heure de vérité

Ce n’est que dans un dernier temps que les capteurs inertiels ont été mis à l’épreuve en milieu de travail. Bien que non encore publiés, les résultats de cet essai mené dans deux centres de distribution, avec la participation de plusieurs manutentionnaires, ont été plus que concluants. « Le système est parvenu à estimer la majorité des angles articulaires à l’intérieur d’un seuil acceptable de cinq degrés d’erreur pendant les tâches de manutention réalisées en laboratoire. Soixante-dix pour cent des données recueillies ont été jugées acceptables », note le postdoctorant.

Trente pour cent de perte, n’est-ce pas important ? « Non, si l’on considère que des sources de perturbation magnétique, comme des transpalettes, étaient présentes sur les lieux. Auparavant, on se basait sur des approches qualitatives. Donc, obtenir 70 % des données demeure une avancée majeure. Dans d’autres conditions, nous aurions pu juger que 100 % des données recueillies auraient été acceptables. C’est propre aux conditions de l’environnement de travail », explique Xavier Robert-Lachaîne.

Au moyen de ces mesures en temps réel des mouvements d’un manutentionnaire, il sera éventuellement possible d’expliquer l’apparition de certains troubles musculosquelettiques et d’évaluer l’efficacité de mesures censées les éviter. « Est-ce qu’une formation sur la prévention des maux de dos modifie la manière dont un individu travaille ? La modification d’un poste de travail porte-t-elle ses fruits ? Nous pourrons enfin le savoir en toute objectivité », conclut le chercheur.

Xavier Robert-Lachaîne

C’est son amour inconditionnel pour l’activité physique et l’entraînement qui amène Xavier Robert-Lachaîne à entreprendre un baccalauréat en kinésiologie à l’Université du Québec à Montréal en 2005. Rapidement, il se découvre une passion pour la biomécanique, une branche des sciences de l’activité physique qui consiste à analyser les mouvements humains. Ses études de deuxième et de troisième cycles, qui portent respectivement sur les articulations des chevilles et des épaules, lui permettent de se spécialiser dans cette discipline. Il poursuit actuellement un stage postdoctoral à l’École de technologie supérieure, où il élabore une technique de mesure du mouvement en 3D de genoux de gens arthrosiques pour faciliter les diagnostics. Il réalise ses études postdoctorales sous la direction d’André Plamondon, de l’IRSST.