Fiche conseil
Les grandes familles d'exosquelettes professionnels
Les exosquelettes sont des dispositifs d’assistance physique conçus pour réduire les contraintes mécaniques exercées sur le corps humain lors d’activités professionnelles.
Comme leur nom l’indique, leur principe est de transférer une partie des efforts supportés par notre squelette et notre système musculaire vers une structure externe. L’objectif n’est pas de remplacer l’homme mais de diminuer certaines sollicitations biomécaniques afin de limiter la fatigue, préserver les capacités physiques des opérateurs et contribuer à la prévention des troubles musculosquelettiques (TMS).
Les TMS représentent aujourd’hui la première cause de maladie professionnelle en France.
Selon les données de l’Assurance Maladie, près de 80 % des TMS concernent les membres supérieurs et le rachis, notamment les épaules, les bras, la nuque et le dos. L’intérêt des exosquelettes est donc de cibler les zones anatomiques les plus sollicitées au cours de la journée de travail et de réduire les contraintes répétées ou prolongées favorisant l’apparition de douleurs, de fatigue ou de pathologies.
On distingue deux grandes familles d'exosquelette : les exosquelettes actifs et les exosquelettes passifs
Les exosquelettes actifs
Ils sont équipés d’un système motorisé alimenté par une batterie ou une autre source d’énergie. Ils produisent directement une force d’assistance permettant de soutenir une charge ou d’accompagner un mouvement. Leur principal avantage est de fournir une aide importante, parfois quasiment indépendante de l’effort fourni par l’utilisateur. Ils sont particulièrement adaptés aux situations impliquant des charges très lourdes ou des contraintes physiques extrêmement élevées. En revanche, ces dispositifs sont généralement plus lourds, plus complexes à entretenir et plus coûteux. Les travaux scientifiques montrent également que lorsque l’assistance est très importante, l’activité musculaire peut être fortement réduite. Si cela diminue la fatigue immédiate, cela peut également entraîner une moindre sollicitation musculaire sur le long terme. De plus, le poids supplémentaire des batteries et des composants mécaniques peut modifier certains schémas de mouvement et déplacer les contraintes biomécaniques vers d’autres articulations. Plusieurs études ont ainsi observé que la diminution des efforts sur une zone donnée pouvait parfois s’accompagner d’une augmentation des sollicitations au niveau des hanches, des genoux, des épaules ou du rachis. Ces phénomènes de compensation rappellent l’importance d’évaluer l’ensemble du corps et non uniquement la zone assistée.
Les exosquelettes passifs
Ils fonctionnent différemment. Ils utilisent des ressorts, des élastomères ou des systèmes mécaniques de stockage et de restitution d’énergie. L’assistance provient directement du mouvement de l’utilisateur : l’énergie générée lors d’une flexion ou d’un déplacement est emmagasinée puis restituée pour faciliter le mouvement suivant. L’aide apportée est généralement moins importante que celle d’un système motorisé, mais ces exosquelettes sont souvent plus légers, plus simples d’utilisation et mieux acceptés par les opérateurs. Ils permettent de conserver un mouvement plus naturel tout en réduisant l’effort musculaire. On peut comparer leur fonctionnement à celui d’un vélo à assistance électrique : le mouvement reste identique, mais l’effort nécessaire pour le réaliser est diminué. Les muscles continuent donc à travailler, mais avec une charge plus faible, ce qui permet de réduire la fatigue tout en conservant une activité musculaire bénéfique.
Au-delà de cette distinction entre actifs et passifs, les exosquelettes peuvent être classés selon la zone anatomique qu’ils assistent
Les exosquelettes de dos visent à réduire les contraintes lombaires lors des manutentions, des flexions répétées ou du travail penché. Les exosquelettes de bras et d’épaules sont destinés aux tâches réalisées bras en l’air ou à hauteur d’épaule, Enfin, les dispositifs dédiés au cou ou à la nuque, encore moins répandus, cherchent à diminuer la fatigue cervicale lors des travaux nécessitant une orientation prolongée de la tête ou du regard.
Mieux comprendre les grandes familles d'exosquelettes pour faire un choix éclairé, dans une démarche globale de prévention
Le choix d’un exosquelette ne doit jamais se faire uniquement sur des critères techniques. Il doit avant tout être guidé par une analyse ergonomique du poste de travail afin d’identifier précisément les contraintes biomécaniques, la durée d’exposition et les zones anatomiques les plus sollicitées. L’exosquelette constitue alors un outil complémentaire qui s’intègre dans une démarche globale de prévention des risques professionnels. Bien utilisé et correctement choisi, il peut contribuer à réduire l’activité musculaire, limiter la fatigue et améliorer les conditions de travail. Il ne remplace cependant ni l’aménagement du poste, ni l’organisation du travail, ni les autres mesures de prévention qui doivent toujours rester prioritaires.
Article rédigé par : Thibaud MAERTEN – Ergonome IPRP
