Robotique et réalité virtuelle au service de la santé et de la sécurité

Apprendre le bon geste, la bonne posture pour travailler en sécurité et prévenir les risques de maladies professionnelles de type TMS (troubles musculo-squelettiques) par la réalité virtuelle. C’est, en résumé, le travail de recherche et développement que mène Mehdi Hafsia au sein de la direction de l’innovation et développement durable Bouygues Construction. Sa thèse est encadrée par l’Université de Versailles Saint Quentin en Yvelines (UVSQ – Paris Saclay).
Ce travail, destiné à former les opérateurs de chantier, vise des objectifs multiples : « Il s’agit par ce biais d’améliorer le quotidien du compagnon et d’arriver à supprimer accidents et problèmes de santé », détaille Mehdi Hafsia. Et d’ajouter : « Il y a aussi une réflexion autour du compagnon, de l’outil et du poste de travail de demain. Comment le concevoir d’un point de vue ergonomique et à moindre coût ? Avec toujours l’idée que c’est pensé pour et avec le compagnon. ».

Le projet s’inspire de ce qui existe déjà dans l’industrie mais aussi dans le secteur médical pour la formation des chirurgiens : « Nous ne partons pas de rien ! ». L’idée ? Développer un simulateur pour former les compagnons à l’utilisation correcte et sécurisée de la barre à mine* pour déplacer une banche**. Une solution concrète est d’ailleurs née de ces recherches : un simulateur composé d’un casque de réalité virtuelle, d’une plateforme robotique et d’une caméra pour suivre et évaluer la posture des utilisateurs afin de la corriger.

Test en laboratoire – Simulateur + Casque de RV immersive

Réalité virtuelle visuelle et tactile

Avec ce simulateur, les utilisateurs ne vivent pas une simple immersion 3D. La plateforme robotique « répond » au mouvement initié lors de l’exécution de la tâche, en créant une résistance physique bien réelle. « Evaluer l’ergonomie du poste et l’améliorer sans sensations tactiles et sans retours de force n’aurait aucun sens. Vous ne pouvez pas observer le comportement du corps d’une personne soulevant un objet qui est complètement virtuel. En revanche, si vous ajoutez des contraintes, vous voyez comment le corps réagit. C’est ce que nous cherchons à faire avec le simulateur » explique encore Mehdi Hafsia.

Exemple avec la formation de coffreur bancheur à laquelle le chercheur a assisté : « On m’a dit : “Pousse avec les jambes et non avec le dos.” Le formateur avait compris que je m’étais mal positionné, mais c’était très subjectif. Je n’ai pas eu de retour précis. » Avec le simulateur, postures et force des poussées seront plus facilement analysables.

L’objectif désormais ?

Inscrire la réalité virtuelle dans un parcours de formation classique : « Elle ne la remplacera pas, elle s’insère entre la théorie et la pratique. Ce que nous ajoutons, c’est la “brique” apprentissage du geste et de la bonne posture dans un environnement encadré et sécurisé », précise Mehdi Hafsia. Avec un plus : « Au lieu de n’avoir qu’une évaluation qualitative basée sur l’expertise du formateur, le procédé développé apportera des informations, des données de mesure quantifiables, quant à l’effort qu’a fourni le compagnon, ce qui permettra, entre autres, de corriger les postures. »

Alors à quand les premières formations ? « Ma thèse se termine normalement autour du premier semestre 2020. Le tactile est prêt, reste la brique suivi de postures qui est en cours de développement : c’est la phase la plus délicate. » Une phase qui, comme les précédentes, sera menée en collaboration avec les compagnons, premiers concernés et futurs utilisateurs de la solution.

* Barre à mine : outil en fer utilisé pour déplacer les panneaux de coffrage.
** Banche : élément de coffrage utilisé comme moule pour couler des voiles en béton.