Caractérisation du fauteuil, de l'utilisateur et des déplacements pour l'optimisation numérique des réglages des fauteuils roulants manuels

Wheelchair, user and displacements characterization for the numerical optimization of manual wheelchair configuration

• Auteur / Autrice : Yoann Poulet
• Direction : Hélène Pillet-goujon
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biomécanique
• Date : Inscription en doctorat le 01/04/2022
• Etablissement(s) : Paris, HESAM
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IBHGC Institut de Biomécanique Humaine Georges Charpak
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure d'arts et métiers (1780-....)

Mots clés

Mots clés libres

Biomécanique

Fauteuil roulant manuel

Réglages

Biomechanics

Manual wheelchair

Settings

Résumé

La locomotion avec un fauteuil roulant manuel (FRM) est reconnue comme contraignante et peu efficace. Cependant, il est possible d'améliorer la performance locomotrice à partir de réglages du FRM adaptés à l'utilisateur et à son usage du FRM. Par ailleurs, il est reconnu qu'un FRM mal adapté favorise l'apparition de troubles musculosquelettiques au niveau des membres supérieurs de l'utilisateur. Malheureusement, l'étape de recommandation de réglages adaptés est fréquemment délaissée car longue et fatigante aussi bien pour l'utilisateur que pour l'équipe soignante. C'est pourquoi les développements actuels basés sur des approches par optimisation numérique pourraient permettre de contribuer à une meilleure adaptation du FRM à l'utilisateur. Cependant, au-delà des modélisations que ces approches nécessitent, l'individualisation recherchée des résultats nécessite d'implémenter les simulations avec les caractéristiques des FRM à améliorer, de son utilisateur, et des déplacements qui doivent être effectués par celui-ci. Dans cette perspective, les objectifs de la présente thèse sont i) de proposer des méthodes de caractérisations des FRM, des utilisateurs et des déplacements, compatibles avec les formalismes des modèles ; et ii) d'établir des bases de données de référence permettant à terme de rendre l'implémentation de ces personnalisations réaliste dans une pratique clinique ou sportive.

Locomotion with a manual wheelchair (MWC) is known to be restrictive and inefficient. However, it is possible to improve propulsion performances by adjusting MWC settings to the user and his/her use of the MWC. Furthermore, it is known that a poorly adapted MWC contributes to the development of upper limb musculoskeletal disorders. Unfortunately, recommendation of adapted settings is often neglected because it is long and tiring for both the user and the medical team. Therefore, current developments based on numerical optimization methods could contribute to a better adaptation of the MWC to the user. However, beyond the modeling that this approach requires, the customization of the results requires to consider the characteristics of the MWC to be improved, of its user, and of his/her displacements when running the simulations. Looking ahead, the objectives of the present thesis are i) to propose methods of characterization of MWCs, users and displacements, compatible with the formalisms of the models; and ii) to establish reference databases allowing eventually to implement these customizations in a clinical or sports practice.