Fiche pratique

Les exosquelettes

Date de publication : 10/05/2017  |  Auteur : Valérie Dobigny

Photo Exhauss
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L’exosquelette est un dispositif d’assistance physique qui aide et assiste l’utilisateur dans le port de charges lourdes et réduit ainsi les troubles musculo-squelettiques et la pénibilité

L’exosquelette appartient à la famille des nouvelles technologies d’assistance physique (NTAP). D’abord utilisé dans le secteur de la Défense pour assister les militaires dans le port de charges lourdes sur le terrain, l’exosquelette séduit de plus en plus les industriels qui cherchent à réduire les facteurs de pénibilité (tâches répétitives, port de charges lourdes…), les accidents du travail, voire à augmenter leur productivité. L’exosquelette se définit comme un dispositif d’assistance physique avec contention fixé sur tout ou partie du corps (membres supérieurs, dos, membres inférieurs). On distingue les robots d’assistance physique (RAP), qui sont des robots guidés manuellement par l’homme, des dispositifs d’assistance physique (DAP) qui assistent l’opérateur lors de ses mouvements via un principe de restitution d’énergie mécanique (dispositif élastique, à ressort…). Par exemple, lorsque le porteur d’un DAP pour le dos fait un mouvement en avant vers le bas, l’énergie est emmagasinée puis restituée pour l’aider à relever plus facilement le buste ou maintenir une position. Pour ce type d’activité, une étude en laboratoire a montré que la réduction des efforts des muscles spinaux pouvait atteindre 40 %. D’autres études, toujours en laboratoire, relatives à des travaux au-dessus de la tête, ont montré que les efforts physiques pouvaient être réduits de 40 % à 50 %, notamment au niveau des épaules.

Utilisation d’un exosquelette

Néanmoins, le choix d’un tel dispositif ne se fait pas sans réflexion en amont. Plusieurs paramètres sont à prendre en compte. Lorsqu’une entreprise souhaite investir dans un appareil d’assistance physique tel que l’exosquelette pour répondre à une problématique de troubles musculo-squelettiques par exemple, elle doit identifier au préalable le type d’assistance physique qui conviendrait pour aider l’opérateur dans la réalisation de ses tâches. Sans ce questionnement précis et approfondi, il existe un risque de choisir un exosquelette inadapté. « Le port d’un exosquelette a une incidence sur l’équilibre global : la charge supérieure due au poids de l’exosquelette ou la modification des mouvements engendrés peut modifier l’équilibre postural », explique Jean-Jacques Atain-Kouadio, expert d’assistance et ergonome au département Homme au travail de l’INRS.
« Il peut être compliqué pour un opérateur de passer d’une tâche avec exosquelette à une tâche sans exosquelette. A-t-il besoin d’un temps d’adaptation pour retrouver des repères ? Si une entreprise souhaite faire tester un exosquelette, elle doit s’organiser et accompagner le porteur du dispositif pour qu’il s’approprie cette nouvelle technologie car cela modifiera sa façon d’agir », ajoute-t-il en regrettant que les entreprises ne soient pas encore suffisamment vigilantes sur ce point. Des temps d’appropriation et d’apprentissage nécessaires seront donc à planifier. L’utilisation d’un exosquelette peut requérir une exigence attentionnelle plus forte. L’attention du porteur sur son travail peut être détournée vers la mise en oeuvre de cette assistance « externe ». L’homme « en action » doit être considéré comme un tout.
« Il faut permettre à l’opérateur de maintenir son expertise, d’avoir la même précision dans les stratégies gestuelles et aussi de faire évoluer ses façons de faire. L’utilisateur peut, dans certains cas, avoir l’impression de perdre son autonomie. C’est pourquoi l’accompagnement de l’entreprise est important », précise Jean-Jacques Atain-Kouadio. Les facteurs de risques psychosociaux sont également à prendre en compte. L’utilisateur peut se sentir diminué à cause des changements de gestes que suppose le port de l’exosquelette. Une démarche structurée est à construire avec un questionnement précis sur le besoin d’assistance physique et la conduite du projet d’intégration. Le futur utilisateur doit être intégré dès le début dans cette démarche.

L’exosquelette est une structure mécanique qui confère des capacités physiques à l’opérateur qui l’utilise, pouvant réduire ses efforts de 40 à 50 %. Photo Exhauss
L’exosquelette est une structure mécanique qui confère des capacités physiques à l’opérateur qui l’utilise, pouvant réduire ses efforts de 40 à 50 %. Photo Exhauss

L’environnement global de l’espace de travail ne doit pas être oublié. L’exosquelette est un dispositif d’assistance physique individuel qui peut avoir une incidence sur le collectif de travail. Son utilisation doit être envisagée en tenant compte des personnes travaillant avec ou à proximité du futur utilisateur. « L’entreprise doit réfléchir à l’appropriation et à l’acceptation de l’équipement par l’utilisateur et par l’équipe. » Si une seule personne est équipée de ce dispositif, il conviendra de repenser la charge de travail individuelle ainsi que l’organisation pour l’ensemble du collectif de travail. « Dès le début, l’entreprise doit se projeter dans les situations de travail dans l’objectif de faire évoluer, entre autres, l’organisation du travail », affirme Jean-Jacques Atain-Kouadio.

S’il peut améliorer la santé au travail, en revanche, l’exosquelette peut aussi être facteur de nouveaux risques :

  • risques mécaniques. Écrasement, pincement, lésion, frottement, collision avec d’autres opérateurs, projection…
  • risques physiques. Déséquilibre postural avec un report de forces sur les jambes et les hanches, charges physiques supplémentaires en raison du poids de l’exosquelette.
  • risques psychosociaux. Perte d’autonomie, confiance accrue en la machine plutôt qu’en ses propres compétences, charges mentales supérieures.

Normalisation

L’exosquelette n’est pas considéré actuellement comme un équipement de protection individuelle mais ce n’est pas non plus une machine ni un équipement de travail. L’interaction homme-exosquelette reste encore à définir. « Il faut amener les concepteurs à faire évoluer le dispositif pour qu’il soit adapté à une utilisation en entreprise. » Des travaux de normalisation ont débuté il y a plus d’un an, pilotés par Afnor et regroupant les différents acteurs concernés par l’utilisation de ces nouvelles technologies, pour proposer des outils et des repères méthodologiques destinés à l’évaluation de l’interaction homme-exosquelette.