Comment utiliser les capteurs EMG dans un environnement industriel
Problématique
Sur le site Alstom de Reichshoffen en Alsace, la solution CAPTIV, développée par la société T.E.A., est utilisée à différentes fins de recherche.
Cet outil sert notamment à l’évaluation de l’activité de serrage, dont le but est de définir des critères ergonomiques afin de créer une matrice d’aide à la décision dans le choix des outils de serrage. En effet, l’activité de serrage, prédominante dans les ateliers de production d’Alstom Transport, est actuellement très contraignante pour les membres supérieurs des opérateurs.
Un test utilisateur a été réalisé sur une vingtaine d’opérateurs afin d’obtenir des données représentatives et objectives avec les équipements suivants :
- 1 banc de test pour le serrage (mis à disposition par
Alstom), - 5 capteurs EMG (pour mesurer l’activité électrique du muscle),
- 1 caméscope, et le logiciel CAPTIV.
« CAPTIV est un moyen véritablement innovant de mesurer l’impact ergonomique de nos activités actuelles et futures chez ALSTOM, en capturant des données fiables et précises.»
Mesures mises en œuvre
Deux types d’outils ont été testés sur le banc de serrage : des clés dynamométriques (à différents couples) et des visseuses revolvers et d’angles (à différents couples et vitesses de rotation). Cinq capteurs EMG ont été fixés sur cinq muscles différents (figure 1) des sujets. Les muscles sélectionnés (brachioradialis, biceps, triceps, pectoral et deltoïde) sont les plus représentatifs et les plus sollicités pendant l’activité de serrage. Selon le protocole défini, les opérateurs doivent effectuer différents serrages sur différentes positions du banc (figure 2).
Figure 1: Emplacements des capteurs EMG sur l’opérateur
Figure 2: Différentes positions de serrages testées
Le système CAPTIV a été utilisé pour enregistrer en temps-réel les mesures issues des capteurs qui
ont été synchronisés avec les prises de vidéos. L’association de l’image et des mesures a permis
une analyse plus approfondie de la force musculaire déployée par les sujets pendant les activités de
serrage (figure 3).
Figure 3 : Données des capteurs EMG couplées à la vidéo
Conclusion
Les capteurs EMG permettent de convertir l’activité électrique des muscles recueillie par les électrodes, en forces musculaires dépendantes des scénarii d’applications. Ces capteurs robustes permettent une répétitivité des mesures sur de nombreux opérateurs. Des données représentatives et objectives des forces musculaires déployées par l’ensemble des opérateurs et dans chacune des positions du banc de serrage sont ainsi obtenues. Les valeurs des forces musculaires mesurées avec les capteurs EMG peuvent être comparées aux seuils de pourcentage des Forces Maximales Volontaires (FMV) prescrits. Il a ainsi été possible de déterminer les valeurs de couples et de fréquences de serrage à ne pas dépasser par les opérateurs.
Cette étude a également permis de mieux cibler les outils de serrage les plus ergonomiquement adaptés en fonction des situations de travail tout en préservant la santé des opérateurs.