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Effectiveness of soft versus rigid back-support exoskeletons during a lifting task.
(L’efficacité des exosquelettes textiles versus rigides d’assistance du dos au cours d’une tâche dynamique de levage).
Article
Est Publié dans : International Journal of Environmental Research and Public Health, vol.18 n°15, aout 2021, 12 p., ill., bibliogr.
Cette étude a évalué l'influence de la conception (souple vs. rigide) d’exosquelettes passifs d’assistance du dos (EXOBK), de l'inclinaison sagittale du tronc (TSI) et du genre (H ou F) sur l'efficacité des EXOBK à réduire la sollicitation des muscles érecteurs du rachis (ES) lors d'une tâche de levage/abaissement de charge dans le plan sagittal. Vingt-neuf participants (15 hommes et 14 femmes) ont réalisé une même tâche expérimentale, dans trois conditions d’assistance différente : avec deux exosquelettes (l’un de type souple (SUIT) et l’autre rigide (SKEL)), ou sans équipement (FREE). L'activité musculaire des ES a été analysée pour 8 phases de TSI (P1 à P8), chacune correspondant à 25 % de l'amplitude totale du mouvement réalisé : pour le levage de la charge, de P1 (début du mouvement avec forte inclinaison du tronc) à P4 (fin du mouvement avec faible inclinaison du tronc) et pour son abaissement, de P5 (début du mouvement avec faible inclinaison du tronc) à P8 (fin du mouvement avec forte inclinaison du tronc). L'impact des EXOBK sur l'activité des ES dépendait de l'interaction entre le modèle d'exosquelette et le TSI. Comparé à FREE, SKEL induisait une activité musculaire significativement plus élevée pour P8 (+ 36,8 %) et démontrait une tendance à réduire cette activité pour P3 (- 7,2 %, p = 0,06). SUIT engendrait une baisse de l’activité des ES en comparaison de FREE, pour P2 (- 9,6 %), P3 (- 8,7 %, p = 0,06) et P7 (- 11,1 %). Aucune interaction n’a été observée entre le modèle d’exosquelette et le genre sur l'activité musculaire des ES. Ces résultats soulignent la nécessité de porter une attention particulière en ce qui concerne 1) la conception de l'exosquelette (rigide versus textile) et 2) l'amplitude d’inclinaison du tronc, lors de la sélection d'un EXOBK en vue d’un usage en prévention des contraintes musculaires dorsales lors de tâches dynamiques de manutention de charge. En pratique, le choix d'un exosquelette passif d’assistance du dos, entre conception rigide et textile, nécessite une évaluation de l'interaction homme-exosquelette dans des conditions de travail réelles. La caractérisation de la cinématique du tronc et des amplitudes de mouvement apparaît essentielle pour identifier les bénéfices et les effets négatifs potentiels à considérer pour chaque conception d'exosquelette.
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