11 juin 2024
Introduction
À l’heure où les exigences en santé et sécurité du travail augmentent, les troubles musculosquelettiques liés au travail (TMS) représentent un enjeu important pour les entreprises à cause des arrêts de travail qu’ils engendrent. Ces dernières cherchent donc à trouver de nouveaux moyens de limiter l’exposition de leurs travailleurs aux risques causant les TMS et se tournent notamment vers les exosquelettes.
Le Centre canadien d’hygiène et de sécurité au travail (CCHST) définit le terme « exosquelette » comme tout dispositif portable permettant « d’améliorer, renforcer ou faciliter la posture, le mouvement ou l’activité physique de l’utilisateur ». On peut aujourd’hui distinguer deux grandes familles d’exosquelettes : les exosquelettes actifs et les exosquelettes passifs.
Les exosquelettes actifs désignent les exosquelettes dotés de moteurs ou de générateurs de force dans le but d’augmenter la force de l’utilisateur en fonction de la partie du corps à laquelle ils sont attachés. Les exosquelettes passifs, quant à eux, permettent à l’utilisateur d’adopter et maintenir une position usuellement considérée comme inconfortable ou d’alléger sa tension musculaire en lui restituant son énergie mécanique à l’aide d’élastiques, de ressorts, de rails ou encore de contrepoids.
De la même manière qu’il existe une distinction entre les exosquelettes actifs et passifs, on peut classer les exosquelettes selon la partie du corps à laquelle ils sont fixés. Dans cet article nous nous intéressons aux exosquelettes des membres inférieurs. Ces derniers prennent le plus souvent la forme d’un harnais avec une assise et des « jambes » qui servent de point d’appui à l’utilisateur lorsque celui-ci adopte une position assis-debout.
Un tel dispositif permettrait de diminuer la sollicitation de certains groupes musculaires du porteur et ainsi retarder l’apparition des douleurs liées au maintien de postures assises actives (INRS, 2023).
Au meilleur de notre connaissance, il existe cinq modèles d’exosquelettes de bas du corps commercialisés ou destinés à être commercialisés : le Bionic Chair LEX développée par la jeune pousse Astride Bionix, le Honda Bodyweight Support System (H-BWS), le H-CEX de Hyundai, la gamme archelis de l’entreprise japonaise Archelis et la Chairless Chair 2.0 de l’entreprise allemande Noonee.
La Bionic Chair est le modèle le plus « grand public » et est présentée comme un moyen de faciliter le quotidien de l’utilisateur en toutes circonstances : travail, attente des transports en commun ou encore dans le cadre des loisirs.
Le H-BWS, le H-CEX et la Chairless Chair 2.0 ont vocation à être utilisés par l’industrie automobile et plus spécifiquement sur les chaînes d’assemblage où les travailleurs n’ont pas nécessairement la possibilité de s’asseoir. Le H-BWS a comme spécificités d’être motorisé et d’améliorer la stabilité du porteur lorsque ce dernier monte des escaliers. Les deux autres fonctionnent à l’aide d’un harnais se fixant au corps du porteur, qui peut modifier à son gré la hauteur et l’angle d’assise du dispositif.
Enfin, les produits de la gamme archelis ont, quant à eux, été conçus aussi bien pour l’industrie que pour le milieu médical. En effet, ils ont été présentés comme un moyen pour le personnel médical de s’asseoir lors de longues périodes de travail au bloc opératoire.
À l’heure actuelle, divers bienfaits éventuels de ces dispositifs ont pu être évalués. Le premier d’entre eux serait une réduction de l’activité musculaire des jambes (Ikeuchi, Ashihara, Hiki, Kudoh, & Noda, 2009) ou encore de certains muscles dorsaux, essentiels pour le maintien de la posture assis-debout (MHLW, 2021). Cependant, ce bienfait est conditionné à l’usage de l’exosquelette dans des conditions de travail prédéfinies : hauteur de travail limite, angle d’assise, etc. Dans le cas contraire, l’utilisateur perdrait l’avantage musculaire du port de l’exosquelette et pourrait même avoir une sensation d’inconfort (Kong et coll., 2021).
Les exosquelettes permettraient également une meilleure répartition du poids du corps et donc un allègement de la charge supportée par les pieds de l’utilisateur lorsque celui-ci est en position assis-debout (Luger, Seibt, Cobb, Rieger, & Steinhilber, 2019 ; MHLW, 2021). Toutefois, bien que le port d’un exosquelette n’empêche pas les déplacements de l’utilisateur, le travail doit être aussi statique que possible : autrement, la répartition du poids de corps et la réduction de la sensation de fatigue pourraient ne pas être aussi efficaces qu’en position assis-debout (MHLW, 2021).
Enfin, au-delà de la posture ou des mouvements de l’utilisateur, l’efficacité des exosquelettes dépend également de leur mise en place. En effet, si le porteur ne respecte pas entièrement les instructions du fabricant, il peut s’exposer à des risques de chute ou des douleurs causées par un manque de protection (Kong et coll., 2021 ; MHLW, 2021).
Conclusion
Ainsi, bien qu’ils permettraient de réduire les risques d’occurrence de certains troubles musculosquelettiques auxquels sont exposés les travailleurs, les exosquelettes sont loin d’être à pleine maturité technologique et posent certains défis : p. ex. la masse du dispositif, son acceptabilité pratique, le confort qu’il amène au porteur ou encore l’adaptation travail-dispositif (INRS, 2023). Il est donc nécessaire de mener d’autres travaux de recherche afin de mieux comprendre leurs avantages et inconvénients par rapport à des postes assis-debout conventionnels, d’en améliorer l’utilisabilité et l’acceptabilité pratique pour faciliter leur déploiement dans les milieux de travail.
Références
Ikeuchi, Y., Ashihara, J., Hiki, Y., Kudoh, H., & Noda, T. (2009). Honda - Walking assist device with bodyweight support system. Dans 2009 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (pp. 4073‑4079). https://doi.org/10.1109/IROS.2...
INRS. (2023). Exosquelettes - Dossier. INRS. Repéré à www.inrs.fr/risques/exosquelet...
Kong, Y.-K., Park, C.-W., Cho, M.-U., Kim, S.-Y., Kim, M.-J., Hyun, D. J., … Choi, K.-H. (2021). Guidelines for Working Heights of the Lower-Limb Exoskeleton (CEX) Based on Ergonomic Evaluations. International Journal of Environmental Research and Public Health, 18(10), 5199. https://doi.org/10.3390/ijerph...
Luger, T., Seibt, R., Cobb, T. J., Rieger, M. A., & Steinhilber, B. (2019). Influence of a passive lower-limb exoskeleton during simulated industrial work tasks on physical load, upper body posture, postural control and discomfort. Applied Ergonomics, 80, 152‑160. https://doi.org/10.1016/j.aper...
MHLW. (2021). Synthèse de l’étude du Archelis. Ministry of Health, Labour and Welfare (MHLW). Repéré à https://www.mhlw.go.jp/content...
