Un système de mesure inertiel abordable validé

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Le jour où les manutentionnaires en formation pourront obtenir une rétroaction en temps réel des façons d’accomplir leurs tâches approche de plus en plus, grâce à un nouveau système de captation de mouvements en 3D que l’IRSST a étudié.

Au cours des dernières années, les systèmes capables de mesurer la cinématique du corps humain n’ont cessé de se perfectionner. Grâce à eux, il est désormais possible de capter avec précision les mouvements d’un manutentionnaire dans son milieu de travail, puis de lui fournir en temps réel une rétroaction augmentée au moyen d’un avatar virtuel en 3D. Seul bémol : le coût de cette technologie, qui la rend inaccessible à la plupart des professionnels de la santé et sécurité du travail. Par exemple, il en coûte quelques dizaines de milliers de dollars pour se procurer d’autres systèmes ambulatoires, que l’IRSST a étudiés.

La solution à ce problème pourrait provenir de systèmes qu’utilise le domaine de l’animation, explique Hakim Mecheri, professionnel scientifique à l’IRSST. « Ce sont des systèmes de mesure inertiels dont le coût est plus faible, moins de 2 000 $ dans certains cas. Par contre, ils ont la réputation de fournir des données de moindre précision, ce qui est problématique dans un contexte de santé et sécurité du travail », souligne-t-il. Avec ses collègues, le spécialiste en biomécanique et traitement de signal a donc mis à l’épreuve un tel système ambulatoire abordable, le Perception Neuron de Noitom. Le but : tester la validité des mesures d’angle articulaire qu’il capte.

Agréablement surpris

Capteurs
Dix-sept capteurs inertiels ont été préalablement réparti sur le corps des participants pour recréer leurs mouvements en 3D.

Cinq sujets ont été convoqués en laboratoire, où ils ont réalisé une série de tâches de manutention pendant une quarantaine de minutes. Dix-sept capteurs inertiels, des « puces » de quelques centimètres composées d’accéléromètres, de gyroscopes et de magnétomètres, ont préalablement été répartis sur le corps des participants pour recréer leurs mouvements en 3D. La cinématique des segments corporels que le nouveau système ambulatoire abordable Perception Neuron de Noitom a estimée a ensuite été comparée à celle du système optoélectronique Optotrak, la mesure étalon dans le domaine, ainsi qu’à celle du système ambulatoire onéreux MVN de Xsens.

À leur grande surprise, les chercheurs ont constaté que le système Neuron réussit à mesurer la cinématique de la majorité des segments corporels avec des erreurs oscillant autour d’un seuil acceptable de 5°. « Nous avons désormais la certitude que les deux systèmes ambulatoires s’équivalent en termes de précision. Or, le Perception Neuron de Noitom est de 15 à 20 fois moins cher que son vis-àvis », affirme Hakim Mecheri. Malgré certains bémols relativement à sa performance dans des milieux de travail en proie à de fortes perturbations magnétiques, le scientifique le recommande « sans hésiter » pour mesurer l’exposition physique de travailleurs sur le terrain.

Projet de formation

Un projet de formation de manutentionnaires intégrant les systèmes de mesure inertiels, complémentaire à la Stratégie intégrée de prévention en manutention (SIPM), est actuellement en cours. Il vise le développement d’une approche basée sur des exercices pratiques et une rétroaction visuelle en temps réel pour améliorer les compétences des manutentionnaires novices. « Nous pensons qu’équiper les formateurs de systèmes de mesure inertiels rendra leurs interventions plus concrètes. En amont, il faudra néanmoins travailler sur l’interface de ces systèmes, qui n’est pas nécessairement conviviale, et montrer aux utilisateurs comment s’en servir », conclut Hakim Mecheri.

Pour en savoir plus

MECHERI, Hakim, Xavier ROBERT-LACHAÎNE, Antoine MULLER, Christian LARUE, André PLAMONDON. Validation d’un nouveau système de mesure inertiel pour estimer la cinématique du corps humain : le cas des manutentionnaires, R-1100, 61 pages.