UN MANNEQUIN «PHYSIQUE» POUR L ERGONOMIE DES POSTES DE TRAVAIL. claude.andriot@cea.fr Paul.evrard@cea.fr Alain.micaelli@cea.fr
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1 UN MANNEQUIN «PHYSIQUE» POUR L ERGONOMIE DES POSTES DE TRAVAIL claude.andriot@cea.fr Paul.evrard@cea.fr Alain.micaelli@cea.fr
2 MANUFACTURING AVANCÉ Réalité Mixte Simulation Analyse ergonomique Prototypage virtuel Vision Contrôle par vision Réalité Augmentée Assistance au geste technique Robotique guidée par simulation Robotique Robotique collaborative Téléopération Recalage d objets Sécurité robotique Navigation AGVs 2
3 Laboratoire Simulation Interactive R&D Thématiques & Technologies 1 simulation Interactive multi-physique Physics 2 Mannequin numérique
4 Laboratoire Simulation Interactive Applications Etude d Accessibilité, validation de scénarios Formation(VR / MR) 1 simulation Interactive multi-physique Physics Design or maintenance assistance, Gamme de montage 2 Mannequin numérique Etude ergonomique, cobots
5 AGENDA Introduction Analyse des postes de travail en RV par mannequin «physique contrôlé» Reconstruction posture/effort sur site avec mannequin «physique contrôlé» Conclusions & perspectives
6 PAS DE PRISE EN COMPTE DES EFFORTS 1. Environnement dynamique (déformation, cinématiques, etc.) 2. Efforts internes à l opérateur MANNEQUINS NUMÉRIQUES EN RV CRITIQUE DES SOLUTIONS ACTUELLES 3. Contacts multiples entre l opérateur et l environnement 4. Préhension 1,2 5. Colonne vertébrale 6. Adaptation morphologique 7. Handicap et/ou vieillissement de la population
7 SOLUTION PROPOSÉE MANNEQUIN PHYSIQUE & CONTRÔLÉ Objectifs de type position, vitesse, accélération Rendu 3D Consignes: Capteurs ART Kinect V2 Segmentation tâche Contrôle par optimisation quadratique gestion équilibre tâches butées minimisation couples Simulation dynamique interactive XDE avatar, environnement collisions auto-collisions butées
8 MANNEQUIN PHYSIQUE ET CONTRÔLÉ 1ERE VERSION: PANTIN PHYSIQUE
9 MANNEQUIN PHYSIQUE ET CONTRÔLÉ 2IEME VERSION MANNEQUIN SEMI-AUTONOME [MingXing 2014, Ibanez, Micaelli 2014, 2015]
10 PRÉHENSION CONTRÔLÉE Objectifs de type position, vitesse, accélération Rendu 3D Consignes: Capteurs ART Segmentation tâche Contrôle tâches/synergie butées minimisation couples Simulation dynamique interactive XDE main avatar, environnement collisions auto-collisions butées
11 PRÉHENSION CONTRÔLÉE
12 RECONSTRUCTION POSTURE/EFFORT SUR SITE Exemple : vidéo pédagogique illustrant l impact de la posture sur la pénibilité de la tâche.
13 RECONSTRUCTION POSTURE/EFFORT SUR SITE Moyens & méthodes : Capture sur site Renault Setup : 8 caméras ART, combinaison ART + Colibri, logiciel ART Human, 1 caméra vidéo traquée par ART 2 opérateurs, 7 séries de mesures (chargement et déchargement de bac différents) Conditions difficiles (éclairage, occlusions) Feuille de cotation Renault ou Rula Reconstruction des efforts articulaires
14 RECONSTRUCTION POSTURE/EFFORT SUR SITE Tâche reconstruite en exploitant les données optiques brutes (ART human)
15 RECONSTRUCTION POSTURE/EFFORT SUR SITE 70 Prise correspondant aux vidéos présentées dans ces slides 60 Pourcentage du tracking Aucune info Inertiel Visuel Hybride 10 0 PriseA_1 PriseA_2 PriseB_1 PriseB_2 Qualité du tracking pour le premier opérateur
16 RECONSTRUCTION POSTURE/EFFORT SUR SITE Tracking hybride (optique/inertiel)+ mannequin physique contrôlé Capture Positions 6D (translation/rotation) + facteur de qualité Filtrage Objectifs pondérés (translation) Objectifs pondérés (rotation) 0 = aucun 1 = C.I seulement 2 = optique seulement 3 = hybride - Segmentation de la tâche -Solveur Biomécanique XDE Posture
17 RECONSTRUCTION POSTURE/EFFORT SUR SITE Résultat intermédiaire/ segmentation manuelle de la tâche
18 CONCLUSIONS La simulation avec mannequin physique contrôlé peut aider à mieux analyser ou prototyper un poste de travail Solutions disponibles CATIA/DELMIA V5,V6, Jack via Haption SDK dans Unity 3D v5 T Offre de service via nos partenaires ou CEA TECH Nantes
19 PERSPECTIVES Introduction de la gestion des flux (ENISE) Modèle biomécanique avancé (IFSTAR) Contrôle multi-contacts (ISIR) Segmentation automatique de la tâche (ISIR) Situation multi-contacts hyper complexes
20 MERCI
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