Jacques Zhong (Larsen) soutiendra sa thèse intitulée “Prise en compte de la variabilité morphologique d’opérateurs sur des chaînes de montage en réalité virtuelle” le 25 juin à 13h30 en salle C005.
Dans l’industrie, les troubles musculo-squelettiques constituent un problème de santé majeur affectant le bien-être et la productivité des travailleurs. Le travail d’un ergonome consiste à identifier les facteurs de risque et à mettre en place des mesures correctives pour améliorer les conditions de travail. Parmi les facteurs de risque, la morphologie d’un individu a un rôle déterminant sur le développement des troubles musculo-squelettiques et doit être prise en compte lors de l’évaluation ergonomique. Dans ce contexte, l’objectif de la thèse est de développer des outils pour évaluer l’adéquation d’un poste de travail à une grande variété de morphologies de travailleurs. Les outils de simulation d’humains virtuels sont couramment utilisés dans l’industrie pour réduire les coûts de prototypage en détectant au plus tôt les défauts de conception. Ces outils peuvent simuler différentes morphologies d’humains et dresser rapidement une analyse complète et quantitative du risque. Cependant, un outil de simulation doit être suffisamment réaliste dans la modélisation des phénomènes physiques pour que les résultats soient interprétables. De plus, les postures et les mouvements générés doivent être adaptés à l’activité mais aussi à la morphologie de l’humain. Enfin, un tel outil doit être accessible à des utilisateurs non-spécialistes, avec un temps nécessaire minimal pour sa prise en main. Une approche émergente en ergonomie et utilisée dans ces travaux consiste à simuler l’humain dans une simulation physique à l’aide d’un contrôleur corps-complet issu de la robotique humanoïde. Cette approche permet de générer en temps interactif des mouvements et des efforts dynamiquement cohérents. De plus, l’approche est générique et peut être appliquée à différentes morphologies d’humains et à différents scénarios de postes de travail. Dans une première contribution, le problème de la mise en posture d’un humain virtuel physique est étudié. En effet, la simulation utilisée impose des contraintes liées à la physique, qui rendent plus difficile la mise en posture de l’humain virtuel. Pour répondre à cela, nous développons une interface en réalité virtuelle, avec l’utilisateur en immersion dans le poste de travail virtuel. Cette approche permet à l’utilisateur d’interagir de manière plus naturelle avec des humains virtuels de morphologies différentes et de visualiser plus facilement les postures et les efforts internes en jeu. Dans une deuxième contribution, le problème de la génération de comportements spécifiques à la morphologie pour une large population d’humains est étudié. Nous proposons une approche utilisant un algorithme multitâches et boîte noire basé sur l’optimisation qualité-diversité, pour optimiser efficacement le paramétrage des contrôleurs corps-complet pour l’ensemble des individus. Sur un scénario de vissage, notre approche permet de générer des comportements uniques pour chaque morphologie et optimisés en termes de performance et d’ergonomie. En outre, cette approche produit une carte d’adéquation qui permet de voir directement si un poste de travail est adapté ou non à la population ciblée.
Les approches introduites ouvrent de nouvelles pistes à explorer, notamment pour optimiser directement les postes de travail par rapport à la morphologie de l’humain ou pour prendre en compte la diversité de stratégies comportementales pour chaque morphologie.
