La robotique collaborative en lien avec la prévention des risques mécaniques et des TMS

Face à la sinistralité des troubles musculosquelettiques (TMS) en milieu de travail, leur prévention représente un enjeu majeur en santé au travail tant au niveau français qu’international. La prévention des TMS figure parmi les priorités de recherche dans de nombreux pays avec, notamment, une volonté de mener des recherches multidimensionnelles incluant des approches techniques, organisationnelles et centrées sur l’humain. Dans ce contexte et dans une perspective de réduction des facteurs biomécaniques en lien avec la survenue des TMS, certaines entreprises s’orientent vers « la robotique collaborative ». Toutefois, de tels développements ne sont pas sans poser de nouveaux défis en termes de santé/sécurité au travail.
L’objectif de cette présentation est de faire un tour d’horizon des enjeux, définitions et du contexte normatif de la robotique collaborative et de s’interroger, de façon plus spécifique, sur l’impact de ces nouvelles technologies sur la prévention des TMS et des risques mécaniques.
Bien que très souvent utilisée, la notion de « robotique collaborative » est très complexe. En effet, elle fait notamment référence à la classification des robots, des systèmes robotiques, des interactions humain-robot, aux conditions des interactions physiques humain-robot et à l’environnement dans lequel le robot est utilisé. L’organisation internationale de normalisation définit le robot collaboratif comme « un robot conçu pour interagir directement avec l’humain ». Dans le secteur industriel, différentes collaborations peuvent être envisagées : directe, indirecte et partagée dans un espace de travail.
Dans les situations de travail mettant en œuvre une interaction homme-robot, la première préoccupation des concepteurs de robots et des intégrateurs est la sécurité des utilisateurs. Les contacts peuvent entraîner des blessures par écrasement, cisaillement, chocs ou encore, selon la nature de l'activité, par coupures, perforations… Prenant en compte le fonctionnement du robot vis-à-vis de l’humain avec qui il partage l’espace de collaboration, plusieurs stratégies peuvent être envisagées : le robot s’arrête, est manipulé par l’opérateur, change de vitesse et de trajectoire de déplacement ou limite les forces de contact.
Cette nouvelle forme de collaboration humain-robot qui s’affranchit de barrière physique soulève également des questions relatives à l’exposition des opérateurs aux différents facteurs de risque de TMS. Ainsi, selon le type de robot et le type de tâche réalisée, il est possible d’observer des réductions de forces de préhension ou de réaction au sol ou, au contraire, des difficultés de coordination et de stabilité pouvant impacter l’équilibre de l’opérateur. Du point de vue de la cinématique, les études montrent qu’en fonction du type de collaboration et du type d’assistance proposé à l’opérateur, certains paramètres (angles articulaires, …) peuvent être similaires entre la situation sans assistance et la situation avec assistance, ou au contraire très différents. Au-delà des facteurs biomécaniques, la conception de la nouvelle situation de travail doit être réalisée de manière à n’induire aucune réaction déplaisante pour l’utilisateur telle que la peur, le choc ou la surprise qui pourraient exposer les opérateurs à des facteurs psychosociaux. De même, il a été démontré que la cinématique et la vitesse du mouvement du robot pouvaient avoir une influence sur le confort ressenti par les sujets.
Les premiers retours de terrain montrent que malgré l’intérêt des entreprises vis-à-vis de la robotique collaborative, seulement 43 % d’entre elles envisageraient d’y recourir après avoir pris connaissance des contraintes associées. De même, il est possible que l’intérêt pour la robotique collaborative soit plus présent dans des situations de travail difficilement automatisables pour lesquelles une solution robotique classique ne peut pas être envisagée, car incompatible avec la nécessité de conserver une intervention humaine (geste technique nécessitant un savoir-faire de l’humain). Dans ce cas, la question de l’évolution du geste professionnel se pose avec la prise en compte de toutes les composantes de celui-ci.
Les industriels cherchent aujourd’hui à s’approprier ces nouvelles technologies, mais évoquent des difficultés quant aux choix des solutions techniques disponibles et à leur mise en œuvre. Ce constat est valable quel que soit le mode de collaboration envisagé. Ainsi, cette présentation posera des prémisses de discussion sur lesquelles la recherche doit investir. Ces questionnements cherchent à amener les industriels à réfléchir sur leur besoin de mise en place d’une situation impliquant la robotique collaborative pour prévenir les TMS, en prenant en compte les intérêts et limites de ces nouvelles technologies.