Identification des risques
L’usage des exosquelettes en situation réelle de travail soulève des questions pour la santé et la sécurité des opérateurs. Plusieurs risques potentiels ont été identifiés.
Les premières études expérimentales1 tendent à démontrer que les exosquelettes peuvent s’avérer efficaces pour limiter les contraintes musculaires locales.1https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00748986/document
Leur usage en situation réelle de travail soulève néanmoins de nombreuses questions pour la prévention des risques professionnels liés à la charge physique et, en particulier des troubles musculosquelettiques (TMS). Si l’avancée actuelle des travaux scientifiques ne permet pas de définir clairement les bénéfices liés à leur utilisation, plusieurs risques potentiels issus à la fois d’observations de terrain et des connaissances acquises ont été clairement identifiés.
Risques mécaniques
Risque |
Description |
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Collision avec une personne tierce |
Certaines parties mobiles de l’exosquelette, hors du champ visuel de l’opérateur, peuvent entrer en collision avec un tiers se trouvant dans leur espace d’évolution. Des collisions peuvent également être causées par un réglage inapproprié ou une défaillance technique |
Collision avec l’utilisateur
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Certaines parties mécaniques de l’exosquelette peuvent entrer en collision avec l’opérateur à la suite d’une manipulation, d’une défaillance ou d’un réglage inappropriés.
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Ecrasement |
L’utilisation ou le réglage de l’exosquelette peuvent générer un risque de coincement, voire d’écrasement d’une partie du corps de l’opérateur ou du régleur entre les éléments mobiles de l’exosquelette. |
Risque de lésions articulaires |
Si les amplitudes de mouvement viennent à dépasser les limites physiologiques de l’utilisateur, il existe un risque potentiel de lésions articulaires |
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Le frottement prolongé et/ou répété entre les éléments de fixation de l’exosquelette et une partie du corps de l’utilisateur peut générer une compression localisée, des risques de lésion de la peau, voire des lésions plus profondes (compression d’un muscle ou d’un nerf par exemple). |
En ce qui concerne les exosquelettes robotisés, ces risques peuvent survenir dans des conditions normales d’utilisation mais également à la suite de défaillances du système de commande.
Risques liés à la charge physique
Risque |
Description |
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Charge physique globale accrue |
De par leur poids et/ou leur encombrement, les exosquelettes sont susceptibles d’accroître la charge physique globale2, ce qui peut avoir des conséquences pour la santé des opérateurs.2https://www.inrs.fr/risques/activite-physique.html |
TMS |
Certains troubles musculosquelettiques (TMS)3 peuvent êtres induits ou aggravés par une mauvaise synergie musculaire, un défaut de proprioception (perception du mouvement et de la position du corps dans l’espace) ou des mouvements inadaptés. En modifiant le fonctionnement intrinsèque de l’articulation (force ajoutée, modification des contraintes lors du mouvement, réduction des retours sensoriels), l’usage d’exosquelettes peut avoir des répercussions délétères sur l’appareil locomoteur.3https://www.inrs.fr/risques/tms-troubles-musculosquelettiques.html Il est bien connu que la seule réduction de l’activité musculaire n’est pas suffisante pour prévenir la survenue de TMS4.4https://www.inrs.fr/risques/tms-troubles-musculosquelettiques.html |
Déséquilibre et contraintes posturales |
Le port d’un exosquelette peut modifier, de par son inertie propre ou son poids, le schéma d’équilibre statique et dynamique de l’opérateur. Des conséquences sur l’activité des muscles posturaux, œuvrant au maintien de l’équilibre et à la genèse du mouvement, sont possibles, d’où des risques de chutes. |
Perturbations sensorielles |
En phase d’utilisation et immédiatement après le retrait de l’exosquelette, l’opérateur peut être perturbé sur le plan de l’équilibre ou de la réalisation des tâches. Il est donc nécessaire de respecter un délai d’adaptation pour préserver les habiletés motrices et prévenir ce type de risque. |
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L’immobilisation ou la réduction de mobilité d’une articulation, par une orthèse par exemple, est connue pour entrainer une diminution progressive des capacités fonctionnelles (force et mobilité) des groupes musculaires locaux. A moyen terme, l’utilisation prolongée/répétée d’un exosquelette peut donc générer des phénomènes de fonte musculaire locale, à l’origine de troubles fonctionnels variés. |
Les exosquelettes, portés sur tout ou partie du corps, peuvent se révéler inefficaces dans leur rôle premier de réduire la charge physique s’ils ne sont pas adaptés à leur utilisateur et à la situation de travail. En effet, les contraintes biomécaniques sont influencées par les conditions de réalisation de la tâche, le contenu du travail ainsi que les caractéristiques de l’opérateur (anthropométrie, force, etc.) et demandent une spécificité d’action et de réglage de l’exosquelette.
Risques en lien avec la charge mentale de travail
Risque |
Description |
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Perte de contrôle et d’autonomie |
Lorsque l’organisation du travail place l’Homme sous la dépendance des exosquelettes, elle peut renforcer le sentiment de perte de contrôle sur son travail et d’autonomie dans son activité, et ainsi contribuer à l’émergence de risques psychosociaux. |
Augmentation des exigences attentionnelles |
La modification des modes opératoires et des stratégies des opérateurs peut contribuer à accroitre les exigences attentionnelles et augmenter la charge mentale. |
Incidence sur l’expertise de l’opérateur |
Le niveau d’assistance physique apporté à l’opérateur affecte parfois la maitrise du geste de travail. Les stratégies gestuelles sont alors modifiées et requièrent des habiletés sensorielles supplémentaires pour garantir la qualité de travail. Par exemple, l’utilisation d’un exosquelette pour soulager les membres supérieurs lors d’opérations de ponçage nécessite un réajustement des habiletés motrices et sensitives, notamment en fonction du retour d’effort qui donne des indications sur la profondeur de champ à abraser, les caractéristiques physiques de la paroi à poncer (dureté, caractère plus ou moins régulier…). |
En savoir plus
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Publication scientifique 10/2017
Les robots et dispositifs d’assistance physique : Etat des lieux et enjeux pour la prévention
Dans un contexte de mutation des entreprises, on assiste depuis 2013 à une émergence de robots, exosquelettes et autres nouvelles technologies d’assistance physique (NTAP) notamment pour tenter de répondre aux problématiques de TMS et de charge physique de travail excessive. Ce document a comme objectif de présenter les principaux points de vigilance liés à l’utilisation des robots et dispositifs d’assistance physique, dont les retours d’expérience ont pu être réalisés entre 2013 et 2016. 5 5https://www.inrs.fr/inrs/recherche/etudes-publications-communications/doc/publication.html?refINRS=NOETUDE/P2017-120/NS354
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Brochure 05/2018 | ED 6295
10 idées reçues sur les exosquelettes
Pour aider les chefs d'entreprise à mieux appréhender les conséquences de l'utilisation des exosquelettes sur la santé et la sécurité de leurs salariés, ce document propose, en dix idées reçues, de faire le tri entre croyances et connaissances actuelles. 6 6https://www.inrs.fr/media.html?refINRS=ED%206295
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Brochure 10/2018 | ED 6311
Exosquelettes au travail : impact sur la santé et la sécurité des opérateurs état des connaissances
Ce guide, destiné aux préventeurs, fait le point des connaissances actuelles sur les exosquelettes afin de mettre en évidence les intérêts et les limites de leur usage en matière de prévention des troubles musculosquelettiques. 7 7https://www.inrs.fr/media.html?refINRS=ED%206311
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Brochure 12/2022 | ED 6315
Acquisition et intégration d'un exosquelette en entreprise
Ce guide, destiné aux préventeurs, permet à l'entreprise d'appréhender les nombreuses questions posées par l'intégration d'un exosquelette. Il propose une démarche allant de la définition du besoin d'assistance physique jusqu'à son intégration en situation réelle de travail. 8 8https://www.inrs.fr/media.html?refINRS=ED%206315
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08/2022
Il y a risque mécanique quand un élément en mouvement peut entrer en contact avec une partie du corps humain et provoquer une blessure ou qu’une partie du corps humain en mouvement peut entrer en contact avec un élément matériel. La présence d’un risque mécanique peut être identifiée par la conjonction de 3 éléments : un opérateur, un élément et l’énergie d’un mouvement. 9 9https://www.inrs.fr/risques/mecaniques.html
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dossier 05/2022
Prévention des risques électriques : généralités, accidents d’origine électrique, travaux sur ou à proximité d’installations électriques, habilitation électrique, électricité statique, réglementation. 10 10https://www.inrs.fr/risques/electriques.html
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DOSSIER 04/2015
Troubles musculosquelettiques (TMS)
Les troubles musculosquelettiques (TMS) des membres supérieurs et inférieurs sont des troubles de l'appareil locomoteur pour lesquels l'activité professionnelle peut jouer un rôle dans la genèse, le maintien ou l'aggravation. Les TMS affectent principalement les muscles, les tendons et les nerfs, c’est-à-dire les tissus mous. 11 11https://www.inrs.fr/risques/tms-troubles-musculosquelettiques.html