Accessibilite d'un operateur humain en environnement tres contraint : placement optimal et posture

Accessibility of a human operator in highly constrained environments -optimal placement and posture-

• Auteur / Autrice : VINCENT RIFFARD
• Direction : Patrick Chedmail
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Nantes

Résumé

Devant la complexite toujours croissante des ensembles mecaniques, il devient aujourd'hui necessaire de disposer d'outils efficaces d'aide a la conception. Les interventions d'un operateur humain pendant les phases de montage ou de maintenance d'un produit sont particulierement etudiees. La modelisation de l'intervention d'un operateur dans un modele cfao, pose deux types de problemes. Le premier concerne la faisabilite geometrique d'une tache: son accessibilite sous contraintes. Le deuxieme concerne la qualite de la posture adoptee par l'operateur, pour realiser la tache. Les taches d'accessibilite sont decrites par les liaisons mecaniques courantes. Ce formalisme fournit une methode de resolution generique. Une modelisation cinematique de l'operateur est retenue. Les contraintes de non-collision et de verification des limites articulaires sont prises en compte. Enfin, le probleme d'accessibilite a ete represente par une fonction mathematique ou critere, minimisee par un algorithme d'optimisation globale. La resolution de nombreux exemples, dans des environnements tres contraints, a permis de conclure sur la robustesse de notre approche. Dans un deuxieme temps, nous proposons des criteres d'evaluation de la qualite d'une posture, bases sur la description biomecanique de celle-ci. Nous avons notamment pris en compte les couplages articulaires de l'articulation de l'epaule, la qualite de la vision de la tache, les couples articulaires induits par la pesanteur et la tache. Un critere complet permet l'optimisation simultanee de ces criteres, tout en satisfaisant les contraintes initiales du probleme d'accessibilite. L'application de ces criteres a l'etude d'une posture de travail, nous a permis de constater son amelioration notable. Notre travail permet de resoudre de maniere robuste et generique, le probleme de l'accessibilite dans le cas d'une tache de dimension quelconque, tout en ameliorant la qualite de la posture. Il contribue a la prise en compte des operateurs humains, en phase de montage et de maintenance, dans la perspective de la conception integree des produits