Nour SGHAIER – Soutenance de thèse

Soutenance en français

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Equipe : CAB

Encadrement : Pierre Moretto (CRCA-CBI) et Nicolas Turpin (IRISSE)

Jury :

• BARBIER Frank (Rapporteur), Université Polytechnique Hauts-de-France, Laboratoire d’Automatique, de Mécanique et d’Informatique industrielles et Humaines (LAMIH UMR-CNRS 8201)
• CHEZE Laurence (Rapporteure), Université Gustave Eiffel, Laboratoire de biomécanique et mécanique des chocs (LBMC UMR_T9406)
• MARIN Frédéric (Examinateur), Université Technologie de Compiègne, Biomécanique et Bioingénierie (BMBI – UMR CNRS 7338)
• CHAVET Pascale (Examinatrice), Université Aix-Marseille, Institut des Sciences du Mouvement (ISM – UMR 7287)
• MORETTO Pierre (Directeur de thèse), Université Paul Sabatier, Centre de Recherches sur la Cognition Animale (CRCA – UMR 5169)
• TURPIN Nicolas (Codirecteur de thèse), Université de la Réunion, Ingénierie de la Santé, du Sport et de l’Environnement (IRISSE – UR 4075)

Résumé :

Le transport de charge collectif est une tâche courante que nous réalisons dans notre vie quotidienne et professionnelle. Elle implique la collaboration de deux personnes ou plus pour soulever et déplacer un objet. Jusqu’à aujourd’hui les mécanismes qui sous-tendent ce mouvement et cette collaboration restent peu abordés dans la littérature. Ce travail de thèse fait partie du projet ANR CoBot (Projet-ANR-18-CE10-0003) qui a pour but de rendre un robot humanoïde collaboratif lors d’un transport de charge. Les travaux de cette thèse visent en particulier à étudier l’interaction humain-humain durant un transport de charge, plus particulièrement lors d’un transport de table ou de brancard et d’en extraire des paramètres biomécaniques rendant compte du contrôle de cette tâche. Trois grandes questions motivent ce projet : (1) L’efficacité individuelle et collective des participants se dégrade-t-elle avec la complexité de la tâche ? (2) L’implication et les stratégies locomotrices sont-elles affectées par la marche arrière et la marche liée ? et (3) Le transfert d’énergie au niveau des membres supérieurs est-il efficace lors d’un transport de charge ?

Pour répondre à ces questions, l’analyse réalisée s’est basée sur les techniques et méthodes déjà décrites dans la littérature et se concentre plus particulièrement sur : (i) une analyse du patron locomoteur, (ii) une analyse des efforts articulaires et (iii) une analyse du transfert d’énergie au niveau des membres supérieurs. Nos résultats montrent une altération du comportement pendulaire du centre de masse des participants lors de l’addition d’une tâche de précision au transport de charge. Nous avons également identifié la marche arrière comme étant le facteur impactant le plus les patrons locomoteurs et l’efficacité d’un transport de brancard. Les résultats mettent en évidence une implication et un rôle distinct pour chaque participant. En fonction de leur placement et des informations de l’environnement perçues, un participant guidera le mouvement, alors que l’autre soulèvera la charge et suivra le déplacement. Ces résultats sont étayés par la troisième étude qui montre que le participant qui guide le mouvement génère et dissipe l’énergie nécessaire à la manutention alors que le « suiveur » est neutre. Ces résultats permettent d’avancer sur la compréhension des interactions nécessaires lors d’un transport de charge et offre un large panel d’applications potentielles. En effet, les résultats pourront être utilisés pour l’amélioration de la commande en cobotique, sécurisant les interactions homme-machine, tant lors d’interactions avec des cobots que lors de tâches assistées par des exosquelettes. Enfin, nos résultats doivent permettre de préciser certaines recommandations ergonomiques.