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Comparaison entre les exosquelettes passifs et actifs
Quiconque souhaite mettre en place un exosquelette est souvent confronté à une question fondamentale : faut-il opter pour un modèle passif ou actif ? Ces deux technologies peuvent aider les collaborateurs dans le cadre d’activités physiquement exigeantes, mais elles présentent chacune des atouts différents. Le choix de la solution la plus adaptée dépend des exigences du poste et des objectifs ergonomiques.
En bref
- Les exosquelettes passifs ne nécessitent aucune source d'énergie externe et utilisent l'énergie stockée mécaniquement pour fournir une assistance.
- Les exosquelettes actifs apportent un soutien supplémentaire grâce à des moteurs ou à d'autres actionneurs.
- Les exosquelettes passifs et actifs conviennent à différents domaines d'application.
- Le choix de l'exosquelette dépend de la tâche à accomplir, du profil de sollicitation, de l'objectif ergonomique et des besoins individuels des utilisateurs et utilisatrices.
systèmes passifs
Comment fonctionnent les exosquelettes passifs?
Les exosquelettes passifs utilisent, par exemple , des mécanismes à ressort ou des élastiques pour assister le corps lors de certains mouvements. Les utilisateurs tendent le système grâce à leurs propres mouvements. L'énergie ainsi stockée est en partie restituée lors du mouvement suivant. Cela permet de répartir une partie de l'effort physique et de soulager certains groupes musculaires. Les exosquelettes passifs ne peuvent toutefois que stocker et redistribuerl'énergie qui leur a été fournie au préalable. Ils ne génèrent pas d'assistance supplémentaire.
Un exemple d'application typique est celui d'un exosquelette passif de l'épaule utilisé pour les travaux en hauteur dans industrie ou la production. Lorsqu’une personne lève les bras, l’exosquelette assiste le mouvement grâce au ressort intégré. Lorsque les bras sont abaissés, le ressort est à nouveau tendu par la force de l’utilisateur et est ainsi prêt à fournir une assistance lors du prochain mouvement de levée des bras.
Les avantages des exosquelettes passifs
- aucune source d'énergie externe n'est nécessaire
- poids propre réduit
- conception simple et robuste
Les inconvénients des exosquelettes passifs
Les exosquelettes passifs ne disposant pas de leur propre source d'énergie, les utilisateurs doivent actionner le système en utilisant leur propre force. Dans le cadre de tâches répétitives, cette action répétée nécessite un effort musculaire supplémentaire. De ce fait, l'effet de soulagement réel peut s'avérer moins important que prévu.
De plus, les exosquelettes passifs ne peuvent apporter un soutien que pour certains mouvements et certaines charges. Lorsque les tâches changent fréquemment, leurs possibilités sont limitées. Par ailleurs, ils offrent généralement moins de soutien que les exosquelettes actifs. En cas de charges lourdes ou d’activités particulièrement éprouvantes, le soulagement qu’ils procurent est donc parfois insuffisant.
L'utilité perçue d'un exosquelette passif dépend également de chaque individu. Des facteurs tels que la force physique, les méthodes de travail ou la perception personnelle de l'effort jouent ici un rôle.
Un autre inconvénient réside dans le fait que le soutien est fixe. Le système ne peut pas s'adapter automatiquement à des charges ou à des situations de travail différentes.
Dans quels cas les exosquelettes passifs sont-ils particulièrement utiles ?
Les systèmes passifs sont particulièrement adaptés lorsque des outils, des composants ou des bras doivent être maintenus dans une position donnée pendant une longue période. Dans de telles situations, l'exosquelette peut être réglé de manière à compenser en permanence une partie du poids. Comme cela nécessite moins de mouvements de tension et de détente, le soulagement est perceptible et durable.
systèmes actifs
Comment fonctionnent les exosquelettes actifs?
Les exosquelettes actifs disposent d'une source d'énergie externe et peuvent ainsi fournir un soutien supplémentaire de manière ciblée. Selon le système, on utilise pour cela, par exemple, des moteurs électriques, des actionneurs pneumatiques ou d'autres technologies d'entraînement.
Ils sont en outre dotés d'un système de commande intelligent : des capteurs détectent les mouvements et les besoins d'assistance des utilisateurs. Sur cette base, le système adapte de manière ciblée l'assistance mécanique pendant l'activité. Les exosquelettes actifs peuvent ainsi apporter leur aide même lorsque les exigences varient.
Les avantages des exosquelettes actifs
- une assistance supplémentaire, indépendamment de la précontrainte musculaire
- allègement considérable lors de tâches pénibles ou répétitives
- Le soutien peut être adapté à différentes charges
- adapté aux processus de travail dynamiques et complexes
- un accompagnement adapté aux besoins grâce à des capteurs et à un système de commande
Les inconvénients des exosquelettes actifs
Cette technologie supplémentaire pose également des défis. Les exosquelettes actifs fonctionnant à l'aide de moteurs, ils nécessitent une source d'alimentation externe, généralement une batterie. Il faut donc tenir compte d'aspects tels que l'autonomie de la batterie, les temps de recharge et les conditions sur le lieu d'utilisation. De plus, en raison de leurs systèmes d'entraînement et de commande, les exosquelettes actifs sont généralement plus complexes et souvent plus lourds que les systèmes passifs.
Dans quels cas les exosquelettes actifs sont-ils particulièrement utiles ?
Les exosquelettes actifs sont particulièrement adaptés aux postes de travail aux exigences variables. Il s'agit par exemple des travaux de montage à différentes hauteurs, de la manutention de charges variables ou de tâches complexes d'entretien et de maintenance. Ils offrent des avantages notamment lors de la manipulation de charges lourdes et dans le cadre d'activités physiquement exigeantes.
tableau
Comparaison directe entre les exosquelettes passifs et actifs
sélection
Comment trouver l'exosquelette qui me convient ?
Le choix entre un exosquelette passif et un exosquelette actif ne dépend pas uniquement de la technologie. Ce sont plutôt les exigences du poste de travail concerné qui sont déterminantes. Les questions suivantes peuvent aider à y voir plus clair :
- Quelle est la taille des charges à déplacer ?
- Quel est le niveau d'aide requis ?
- Les séquences de mouvements sont-elles plutôt régulières ou très variées ?
- Faut-il porter, pousser, tirer ou soulever des charges ?
- Quelles sont les parties du corps les plus sollicitées ?
- Une adaptation flexible de l'aide est-elle nécessaire ?
- Quel rôle jouent le poids et la liberté de mouvement ?
- Quelles sont les préférences des utilisateurs et utilisatrices ?
C'est une analyse minutieuse du poste de travail . La BG BAU recommande en outre de tester les exosquelettes dans des conditions de travail réelles avant leur achat. Un test pratique apporte des éclaircissements et peut même faire l’objet d’une subvention pouvant aller jusqu’à 1 500 €.
En bref
Les exosquelettes passifs peuvent offrir un soulagement efficace lors de tâches clairement définies et répétitives.
Les exosquelettes actifs permettent en outre un soutien flexible de la force face à des charges variables, des séquences de mouvements complexes et des exigences physiques élevées.
Le choix de la solution la plus adaptée dépend des conditions de travail concrètes et des objectifs ergonomiques.