DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ART ANTERIEUR La présente invention concerne, de façon générale, l'assistance aux professionnels dont le métier implique la tenue de postures, la réalisation de gestes répétitifs ou en aveugle, risquant de provoquer des traumatismes articulaires. Plus précisément, la présente invention a pour objet un système d 'orthèse active ayant pour but d 'aider ces professionnels à optimiser leurs postures de travail de manière à ce que les degrés angulaires de leurs articulations restent dans des « zones de confort » non traumatisantes pour lesdites articulations.

De nombreuses professions sollicitent fortement les articulations des professionnels, au point de pouvoir provoquer traumatismes et blessures induisant des interruptions de travail pour raison de santé et parfois des interventions chirurgicales réparatrices.

Un exemple particulier réside dans l'exercice du métier de technicien d'insémination artificielle de bovin.

L ^' une des particularités de ce métier est que les techniciens d'insémination artificielle réalisent l 'acte d 'insémination sans être en capacité de visualiser directement les gestes qu 'ils réalisent à l'intérieur des vaches pour les inséminer. Pour le technicien, le seul critère pour évaluer l'efficacité de son geste réside dans la réussite de l'acte d'insémination en lui-même. En effet, le technicien n'est aujourd' hui pas en capacité de tenir compte des gestes et des postures adoptées par son bras pour réussir cet acte.

Les conséquences sur la santé des techniciens d 'insémination sont fréquentes et relèvent d ^' une certaine gravité. En effet, un technicien d 'insémination sur deux en moyenne se fait opérer de la coiffe des rotateurs au bout de 20 ans à 25 ans de pratique professionnelle.

D'autres professions sont concernées par des problèmes similaires, en raison de la nécessité de réaliser des gestes répétitifs et/ou en aveugle, ou encore d'adopter des postures particulières. Un autre exemple de métier dans lequel les professionnel (le)s peuvent se trouver confrontées à des problèmes articulaires est celui d' hôtesse de caisse, en supermarché. Les gestes répétés pour faire passer un produit de part et d'autre de la caisse enregistreuse peut engendrer des douleurs et des traumatismes articulaires, au niveau des poignets, des coudes ou des épaules, ou encore des problèmes au niveau de la colonne vertébrale ou des vertèbres cervicales. Aucune solution technique satisfaisante n'existe, dans l'état de l'art, pour permettre la mesure en temps réel de l'état d'un geste ou d'une posture en vue d'alerter un technicien qui sollicite dangereusement une articulation, afin de lui permettre de corriger le geste ou la posture. II est seulement connu, aujourd'hui, de définir des « zones de confort », consistant à déterminer des fourchettes de valeurs de confort, à l'intérieur desquelles il est conseillé de maintenir les angles formés au niveau des articulations, afin de minimiser le risque de blessures et de traumatismes. A travers des séances de formation et d'entraînement, les techniciens peuvent être entraînés à adopter des gestes et des postures leur permettant d'apprendre à maintenir les angles formés au niveau de leurs articulations à l'intérieur desdites fourchettes de valeurs prédéterminées. De telles formations ne sont cependant pas suffisantes, notamment parce que, en temps réel, il existe généralement un décalage entre le geste que le technicien pense effectuer et celui qu'il effectue en réalité, ses gestes étant réalisés en aveugle.

De ce fait, il est fréquent que des techniciens appelés à réaliser des gestes répétés, en particulier avec des vitesses angulaires variables ou stables mais rapides, souffrent de Troubles Musculo-Squelettiques, connus sous l'acronyme de TMS. Les TMS sont des lésions acquises, suite à des traumatismes répétés, qui siègent essentiellement au niveau des articulations. Ces troubles sont également qualifiés d'affections péri- articulaires, et touchent par exemple les poignets, les coudes, les épaules, les genoux, les articulations intervertébrales, etc. Ce sont des maladies à caractère essentiellement professionnel.

Il est donc apparu un besoin pour un outil permettant d'éduquer les gestes et les mouvements des techniciens d'insémination artificielle de bovin, de manière à ce qu'ils puissent réaliser l'acte d ^' insémination tout en évitant des postures péjoratives pour leurs articulations. Or, en physiologie du travail, des zones de confort en matière de gestes et de postures ont bien été définies et permettent de préserver la santé ostéo-articulaires des techniciens, et ainsi prévenir les Troubles Musculo-Squelettiques du membre supérieur. Par exemple, il est recommandé de ne pas réaliser de façon répétée une extension du poignet supérieure à 30 degrés.

Dans ce contexte, une première approche pourrait consister à imaginer concevoir une sorte d 'orthèse ou d ' exosquelette articulé présentant des butées pour empêcher le technicien d 'adopter des gestes et des postures faisant sortir les angles formés au niveau de ses articulations des zones de confort prédéterminées. Cependant, cette solution « rigide » n 'est pas envisageable dans de nombreuses applications, car bien trop encombrante et gênante, notamment pour les techniciens d 'insémination artificielle. Ainsi, ce dispositif entrave l 'activité des opérateurs et ne leur permet plus de réaliser leur travail dans des conditions satisfaisantes.

Il existe donc bien un besoin pour un système d 'alerte, fonctionnant en temps réel, permettant d 'avertir un technicien qu 'il est en train de solliciter ses articulations de façon dangereuse, et lui donnant les moyens de corriger son geste ou sa posture.

Dans ce contexte, la présente invention découle de l 'idée de développer un outil permettant de reconstituer la possibilité d 'une visualisation, par le technicien, des gestes et des postures adoptés, par l 'intermédiaire d ' un système d 'orthèse active, portée par ledit technicien, et de son avatar numérique, correspondant à une représentation virtuelle, sur un écran, des gestes et postures adoptés par le technicien, en temps réel.

Le technicien d ^' insémination artificielle, par exemple, porte donc l 'orthèse active et réalise l 'acte d 'insémination, tandis que l 'avatar numérique effectue en temps réel les mêmes gestes et adopte les mêmes postures que le technicien. Dès lors, à travers l ' utilisation du système d 'orthèse active selon l 'invention, le critère de réussite du geste d 'insémination ne coïncide plus uniquement avec la réussite de l 'insémination en tant que telle, mais réside dans la réussite de l 'insémination avec un geste réalisé dans la zone de confort articulaire indiquée par l 'orthèse active.

PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION

A cet effet, l 'invention a pour objet un système d 'orthèse active, comprenant une pluralité de capteurs inertiels destinés à être répartis sur un membre supérieur, un membre inférieur, ou toute autre partie du corps humain comprenant au moins une articulation. Le système d'orthèse active selon l'invention est en particulier remarquable en ce que lesdits capteurs inertiels sont configurés pour permettre la détermination d'au moins un angle formé par des segments de ladite partie du corps humain, autour de ladite au moins une articulation, et en ce que le système d'orthèse active comprend un dispositif d'alerte pour avertir l'utilisateur du système d'orthèse active que ledit au moins un angle présente une valeur située en dehors d'une fourchette de valeurs de confort prédéterminée.

Ce système d ^' orthèse active permet notamment à un opérateur la mettant en oeuvre de repérer les gestes et les postures à éviter. Par l ^' intermédiaire du dispositif d'alerte, l'opérateur sait s'il réalise des gestes et des postures qui ne sont pas préjudiciables pour ses articulations, ou si, au contraire, il réalise des gestes et des postures péjoratifs pour ses articulations. Selon un mode de réalisation préféré, le système d'orthèse active comprend des moyens logiciels pour représenter sur un écran d'ordinateur au moins ladite partie du corps humain, sous la forme d'un avatar, présentant, en temps réel, ledit au moins un angle de ladite au moins une articulation, tel que déterminé. Avantageusement, le système d'orthèse active peut comprendre des moyens pour présenter à l'utilisateur des indications visuelles et/ou sonores adaptées pour l'amener à corriger sa posture de façon à maintenir ledit au moins un angle dans la fourchette de valeurs de confort prédéterminée. Selon un mode de réalisation, le système d'orthèse active comprend des moyens pour générer des vibrations ressenties par l'utilisateur lorsque ledit au moins un angle sort de la fourchette de valeurs de confort prédéterminée.

Avantageusement, le système d'orthèse active peut comprendre des moyens de communication sans fil, par exemple conforme au standard Bluetooth, de façon à communiquer des données issues de la pluralité de capteurs à un calculateur ou de façon à communiquer des informations à l'utilisateur.

Avantageusement, la pluralité de capteurs inertiels comprend au moins un capteur d'au moins l'un des types suivants : accéléromètre ; gyroscope ; magnétomètre. De manière préférée, chaque capteur inertiel de la pluralité de capteurs inertiels consiste en un module de détection neuf axes comportant à la fois un accéléromètre trois axes, un gyroscope trois axes et un magnétomètre trois axes. Avantageusement, le système d'orthèse active comprend un microcontrôleur.

Selon une application particulière du système d'orthèse selon l 'invention, la partie du corps humain est un membre supérieur, le système d 'orthèse active comprenant quatre capteurs inertiels disposés respectivement au milieu du bras, au milieu de l ^' avant-bras, au dos de la main et au niveau du plexus, permettant de déterminer les angles de l'épaule, du coude et du poignet.

Par ailleurs, le système d'orthèse active selon l'invention peut avantageusement comprendre des moyens logiciels aptes à transférer au système d 'orthèse active un ensemble de paramètres, ainsi qu 'à collecter et traiter des informations issues de la pluralité de capteurs inertiels de manière statistique.

Les résultats du traitement desdites informations par lesdits moyens logiciels permettent notamment la représentation de ces informations sous forme graphique, à destination d'un utilisateur, ainsi qu ^' une interprétation desdites informations, comprenant par exemple une indication du nombre de fois où le degré angulaire d'une articulation est sorti de la fourchette de valeurs de confort. Ces informations et leur interprétation peuvent être présentées de façon à pouvoir être visualisées par un utilisateur sur un écran d 'ordinateur, par exemple. Dans ce cas de figure, le système d'orthèse active constitue un outil de mesures gestuelles, et les moyens logiciels développés forment une interface de communication entre l 'utilisateur et le système d 'orthèse active mis en oeuvre.

De plus, la présente invention vise aussi un procédé de détermination d 'une valeur recommandée pour au moins deux angles correspondant à au moins deux articulations d 'une partie du corps humain, tel qu 'un membre supérieur, en fonction de la détermination, par un système d 'orthèse active tel que brièvement décrit précédemment, desdits au moins deux angles, formés par des segments de ladite partie du corps humain, respectivement autour de chacune desdites au moins deux articulations. PRESENTATION DE$ FIQURES

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d ^' exemple, et se référant aux dessins annexés sur lesquels :

- la figure 1 correspond à la représentation schématique d'un exemple de configuration matérielle du système d'orthèse active selon l'invention ;

- la figure 2 A montre la définition des angles de l'épaule ;

- la figure 2B montre la définition des angles du coude ;

- la figure 2C montre la définition des angles du poignet ;

- la figure 3 la disposition de la pluralité de capteurs inertiels autour d'un membre supérieur.

Il faut noter que la description qui suit expose l'invention de manière détaillée, les figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant.

DESCRIPTION D'UN OU PLUSIEURS MODES DE REALISATION ET DE MISE EN OEUVRE

Dans ce qui suit, le système d'orthèse active selon l'invention est plus particulièrement décrit dans le contexte d'une mise en oeuvre dans le domaine de l'insémination artificielle de bovins. L'orthèse active est ainsi décrite, par la suite, comme étant portée par un technicien d'insémination animalière. Le port du système d'orthèse active selon l'invention au niveau du bras aura pour fonction d'aider ledit technicien à adopter la posture et les gestes adéquates afin d'éviter la survenance de troubles articulaires au niveau de l'épaule, du coude ou du poignet.

Cependant, toute mise en oeuvre du système d'orthèse active selon l'invention dans un contexte différent est également couverte par la présente invention. Dès lors que des gestes répétés et/ou réalisés en aveugle, ou des postures délicates, sont nécessaires, le port du système d'orthèse active selon l'invention permet d'alerter l'opérateur lors des gestes ou des postures qui sollicitent de façon impropre l'une de ses articulations. Par exemple, une mise en oeuvre du système d'orthèse active selon l'invention pour une utilisation par des hôtesses de caisse en supermarché est notamment envisagée et visée par la présente invention. En outre, l 'exploitation du système d 'orthèse active selon l 'invention, et notamment l'interprétation statistique de données issues de son utilisation, permettent par ailleurs un retour d'expérience et une formation optimale de l 'opérateur. De façon théorique, afin de décrire les mouvements angulaires d 'un corps rigide dans l'espace, l 'attitude de ce corps peut être estimée par le formalisme mixte des angles d' Euler et des quaternions.

Une des difficultés réside dans l 'estimation de l 'état d'un système dynamique, typiquement l 'orientation dans l'espace d'un corps en mouvement, à partir d'une série de mesures potentiellement incomplètes ou bruitées, et d 'origines et de natures très différentes.

Dans le cadre de la présente invention, il a donc été mis au point une méthode de détection avec un algorithme de filtrage récursif, fondé sur un principe de fusion de données, pour la détermination de l'attitude dans l 'espace d 'un corps rigide en temps réel. Cette méthode de détermination de l'attitude dans l ^' espace d 'un corps rigide en temps réel est détaillée plus loin.

Cette dernière a pour objectif, in fine, la détermination du degré angulaire des articulations suivies par le système d 'orthèse active, dans l'application considérée. L'attitude dans l'espace d'un corps rigide, qui doit être déterminée en temps réel, en vue de déterminer l 'angle formé suivi par une articulation du corps humain (typiquement le poignet, le coude, ou l 'épaule), est atteinte à travers l 'utilisation d'une pluralité de capteurs inertiels, de type accéléromètre / gyromètre / magnétomètre, permettant une capture de mouvement selon neuf axes, afin de détecter les vecteurs correspondant au Nord et à la gravité de la Terre par rapport au repère des capteurs réalisant ces mesures.

Exemple de configuration matérielle

En référence à la figure 1 , un exemple d 'architecture matérielle du système d'orthèse active selon l 'invention est présenté.

Capteurs Dans un exemple de mode de réalisation du système d'orthèse active selon l 'invention, les capteurs inertiels utilisés sont des capteurs MPU-9150, proposés par la société InvenSense. Le MPU-91 50 est un module permettant de détecter l'orientation sur neut degrés de liberté. Il est composé d'un capteur MPU-6050, qui comprend un gyroscope trois axes et un accéléromètre trois axes, et d 'un capteur AK 8975, qui est un magnétomètre trois axes. L'accéléromètre trois axes mesure l'accélération linéaire suivant les trois axes d'un repère orthogonal direct x, y et z. Concrètement, la mesure associée est donnée en g. Le gyromètre trois axes mesure la vitesse angulaire autour desdits trois axes x, y et z. La mesure est effectuée en °/s. Le magnétomètre trois axes mesure le champ magnétique, toujours sur trois axes x, y et z. La mesure est donnée en μΤ. Les nombreux registres accessibles permettent de configurer le MPU-9150 aux besoins de l 'application, que ce soit en termes de précision du gyroscope, de l'accéléromètre, ou du magnétomètre.

Il peut bien entendu être envisagé d 'utiliser toute autre référence de capteurs permettant de déterminer leur attitude dans l'espace en temps réel, de préférence selon neuf axes.

Microcontrôleur

Sur le plan matériel, selon un mode de réalisation préféré, le système d'orthèse active selon l 'invention comprend par ailleurs un microcontrôleur P, notamment apte à réaliser les calculs nécessaires au traitement des données issues de ces capteurs.

Par ailleurs, il peut être noté que, selon un mode de réalisation préféré, le système met en oeuvre un bus de communication conformément au protocole i2c.

En outre, le système d'orthèse active selon l'invention met en oeuvre un multiplexeur X apte à assurer le multiplexage, sur le bus de communication, des données issues de la pluralité de capteurs. Typiquement, il est envisagé, dans le cadre d'une orthèse active adaptée pour être portée sur le bras d'un technicien d'insémination animalière, de disposer quatre capteurs inertiels répartis sur le bras, pour capturer en temps réel les angles de l'ensemble des articulations du membre supérieur du corps. Des moyens de multiplexage adaptés X sont par conséquent prévus pour permettre l 'acheminement des données issues de ces différents capteurs sur le bus de communication. De préférence, une carte d 'extension peut également être prévue afin de réduire l ^' encombrement du dispositif Enfin, selon un mode de réalisation, des rubans conducteurs avec quatre canaux peuvent être mis en oeuvre et insérés dans un manchon enrobant le bras (ou toute autre partie du corps comprenant au moins une articulation à surveiller) , formant ainsi un câblage électrique T permettant la mise en oeuvre du système. Ces quatre conducteurs, par exemple en argent souples, sont de préférence isolés dans une bande de polyester avant d 'être insérés.

Un boîtier et une alimentation adaptés sont également prévus, leur choix étant à la portée de l ' homme du métier. Mise_ en oeuvre du système d'orthese active pour un membre supérieur du corps humain (bras)

Les anales

Dans cette partie, sont décrits les formalismes de calcul pour les angles des articulations du membre supérieur par une approche anatomique, en utilisant les différents vecteurs unitaires mobiles pour chaque capteur inertiel, lesdits vecteurs unitaires mobiles étant exprimés dans le référentiel du laboratoire.

Il faut noter qu 'à travers la mesures d 'angles, le système d 'orthèse permet non seulement de déterminer la valeur desdits angles en degrés, mais aussi les vitesses angulaires et la fréquence des mouvements réalisés par les articulations correspondant auxdits angles.

L'épaule :

L'épaule s'articule entre la scapula (l'omoplate) et l'humérus. Cette articulation fait partie de la ceinture scapulaire.

La figure 2A montre les différents degrés de liberté de ce membre et les trois angles qui peuvent par exemple être utilisés pour modéliser les mouvements de ces articulations. Le premier angle d 'épaule E1 décrit la rotation autour de l 'axe transverse XE 1 , en tant qu 'extension et flexion. Le deuxième angle d 'épaule E2 décrit la rotation autour de l 'axe sagittal XE2, permettant en particulier de décrire deux mouvements : l 'adduction e† l 'abduction. Enfin, le troisième angle d 'épaule E3 décrit la rotation autour de l'axe longitudinal XE3, via deux mouvements angulaires : la rotation interne (rotation médicale) et la rotation externe (rotation latérale). Le coude :

Le coude s'articule entre l'humérus d'une part, et l'ulna (le cubitus) et le radius d'autre part.

En référence à la figure 2B, il existe, au niveau du coude, deux degrés de liberté autour de l'axe transverse XC1 en tant que flexion et extension, traduits par l ^' intermédiaire du premier angle de coude C l . Le deuxième angle de coude C2 permet de représenter la pronation et la supination, autour de l'axe de rotation XC2, comme représenté sur la figure 2B.

Le poignet :

La main s'articule entre l'ulna (le cubitus) et le radius d'une part, et les os carpiens d'autre part.

Au niveau du poignet, la flexion et l'extension sont décrites à l 'aide du premier angle de poignet P I , autour de l'axe transverse XP 1 , et l 'abduction et l'adduction sont décrites par l 'intermédiaire du deuxième angle de poignet P2, autour de l'axe sagittal XP2, comme cela est représenté à la figure 2C.

Pour calculer les sept angles El , E2, E3, C l , C2, P I , P2 du membre supérieur dans le référentiel du laboratoire, une pluralité de capteurs inertiels 1 , 2, 3 ,4 est répartie de façon adaptée pour cette partie du corps humain.

Chaque capteur 1 , 2, 3 ,4 est ainsi disposé, selon un mode de réalisation préféré, de part et d ^' autre de chaque articulation (épaule, coude, poignet), comme représenté à la figure 3.

Au repos, les axes des capteurs 1 , 2, 3 ,4 sont alignés avec des axes anatomiques : axe sagittal X, axe antéropostérieur Y et axe médio-latéral Z.

Par ailleurs, toujours en référence à la figure 3, les vecteurs unitaires xj, yi , z > correspondent aux vecteurs unitaires du repère orthonormé direct associé au capteur 1 , et exprimés dans le repère du laboratoire. De façon similaire, les vecteurs unitaires X2, y 2, ∑2 correspondent aux vecteurs unitaires du repère orthonormé direct associé au capteur 2, et exprimés dans le repère du laboratoire, les vecteurs unitaires correspondent aux vecteurs unitaires du repère orthonormé direct associé au capteur 3, et exprimés dans le repère du laboratoire, et les vecteurs unitaires correspondent aux vecteurs unitaires du repère orthonormé direct associé au capteur 4, et exprimés dans le repère du laboratoire.

Ainsi, l 'orientation du capteur 2 par rapport au capteur de référence, c 'est-à-dire capteur 1 , permet de calculer les trois angles d 'épaule. En référence à la figure 3, le premier angle d'épaule E l est aisément obtenu :

étant exprimés dans le référentiel du laboratoire, la valeur positive donne le

mouvement de flexion et la valeur négative décrit le mouvement d ^' extension.

Le deuxième angle d 'épaule E2 peut ainsi être obtenu indirectement, via deux produits vectoriels :

Pour séparer les mouvements d 'abduction et d'adduction, une convention de signe est définie :

Le troisième angle d'épaule E3 correspond à l'angle entre deux vecteurs où

est le nouveau vecteur ¾ après les rotations consécutives associées au premier

angle d'épaule ^2 autour de l 'axe Λ et au premier angle d 'épaule autour de l'axe xi . Ce terme est calculé par application de la formule de rotation de Rodrigues, qui dispose que, pour un vecteur quelconque un vecteur peut être noté comme étant

l'image du vecteur par la rotation soit :

D'où il ressort que, pour le deuxième angle d ^' épaule E2 :

Le troisième angle d'épaule E3 s'exprime alors comme :

La convention de signe pour distinguer la rotation interne (positive) et externe (négative) est ici posée de la façon suivante :

La même méthodologie peut être employée pour calculer les angles du coude et du poignet. L'orientation du capteur 3 par rapport au capteur 2, va donner les deux angles du coude. Le premier angle de coude C l est obtenu par :

Le deuxième angle de coude C2 est calculé par l 'intermédiaire de deux vecteurs x ₂ et est le nouveau vecteur après une rotation associée au premier angle

de coude C l autour de l ^' axe Par application, comme précédemment, de la

formule de rotation de Rodrigues :

Le deuxième angle de coude C2 est égal à :

A l ^' aide de l'orientation relative du capteur 3 par rapport au capteur 4, les angles du poignet P I , P2 peuvent être obtenus directement par le calcul des produits scalaires :

Et

En outre, les éventuelles perturbations parasitant les mesures effectuées à l 'aide des capteurs inertiels 1 , 2, 3, 4 peuvent, le cas échéant, faire l 'objet de traitements correctifs par des moyens électroniques et logiciels spécifiques. Par l'intermédiaire des équations précédentes, il est par conséquent rendu possible d ^' accéder aux valeurs, en temps réel, des angles E1 , E2, E3, C l , C2, P I , P2 des articulations du membre supérieur, en utilisant des mesures d 'un système distribué de capteurs inertieis 1 , 2, 3, 4.

L'exploitation du système d'orthèse active selon l'invention est en outre prévue pour être optimisée au moyen de l'utilisation d 'un logiciel adapté, permettant de réaliser les calculs de façon embarquée, en temps réel, et de réaliser le stockage desdites valeurs dans un espace mémoire, le cas échéant.

En particulier, des bibliothèques C++ standards peuvent être exploitées pour accéder aux données issues des capteurs inertieis et communiquer sur un bus de donnée via le protocole de communication i2c.

Ainsi, une fois effectué le calcul des angles El , E2, E3, C l , C2, P I , P2 des articulations du membre supérieur (épaule, coude, poignet), ces valeurs peuvent être envoyées en temps réel sur un bus de communication connecté à un réseau relié à une station de travail.

Pour rappel, les valeurs correspondant auxdits angles peuvent aussi bien être des mesures d ^' angles en tant que tels, en degrés, que des vitesses angulaires, à partir de l'évolution dans le temps de la valeur desdits angles, ou encore des mesures de fréquence, autrement de répétitivité, d'un geste donné.

Sur l'écran de cette station de travail, selon un mode de réalisation préféré, un avatar est affiché, représentant tout ou partie d ^' une personne correspondant à l'opérateur utilisant l'orthèse active. Les valeurs des angles des articulations, telles que calculées, permettent une mise à jour en temps réel des mêmes angles sur l'avatar affiché à l'écran.

Cet avatar peut par exemple être réalisé en OpenGL-ES. Une phase de sauvegarde peut de préférence être prévue. Les valeurs successives des angles El , E2, E3, C l , C2, P I , P2 des articulations du membre supérieur peuvent par exemple être stockées dans un fichier texte. La fréquence d'enregistrement de la sauvegarde des données peut typiquement être de l'ordre de 25 Hz, permettant une interprétation ultérieure sous la forme d 'une reconstitution vidéo. Selon un mode de réalisation, la fréquence de calcul des angles et d'interprétation des valeurs pour mise à jour de l'Avatar est de l ^' ordre de 100 Hz.

La possibilité d'afficher en temps réel, via un avatar, les mouvements effectués par le technicien constitue un grand avantage, permettant notamment de fournir une vision directe des gestes accomplis.

De plus, l'enregistrement des données à une fréquence de l'ordre 25 Hz permet un mouvement fluide lors d'une reconstitution vidéo de la prestation du technicien, à des fins d'analyse et d'interprétation statistique par exemple.

Exploitation des données Moyens d'alerte

D'après un mode de réalisation préféré du système d'orthèse active selon l'invention, des moyens d'alerte visuels et/ou sonores se déclenchent dès lors que l'un au moins des angles des articulations dépassent un certain degré angulaire, c'est-à-dire sort d'une fourchette de valeurs de confort prédéterminée, lesdites valeurs pouvant être paramétrables.

Selon un autre mode de réalisation, le système d'orthèse active peut également comprendre des moyens pour générer des vibrations directement sur la partie de corps, de manière à alerter l'opérateur par ces vibrations.

En effet, en physiologie du travail, des zones de confort en matière de gestes et de postures sont connues et permettent de préserver la santé physiologique. Si le degré de l'angulation des articulations induit par un mouvement dépasse le degré de la zone de confort, ce mouvement est considéré comme préjudiciable pour l ^' articulation. Dès que l'angle de l'articulation dépasse l'angle de la zone de confort, le système d'alerte se déclenche. L'opérateur portant l'orthèse active est par conséquent incité à corriger sa posture, à rectifier son geste, de façon à ramener tous les angles dans la zone de confort, c ^' est-à-dire dans la fourchette de valeurs prédéterminées considérée comme sûre du point de vue physiologique.

Différents moyens à la portée de l'homme du métier peuvent être mis en oeuvre pour réaliser lesdits moyens d'alerte. Pour une perception visuelle du déclenchement de l'alerte, des diodes électroluminescentes peuvent être installées sur le système d 'orthèse active. Par ailleurs, des voyants lumineux ou des messages spécifiques peuvent s'afficher sur l'écran d'ordinateur. Par exemple, lorsque la main effectue une flexion trop importante, la main de l'avatar peut s'afficher en rouge.

Pour une perception auditive, il peut être prévu l'émission d'un signal sonore ou d'un message vocal spécifique. Par exemple, selon un mode de réalisation particulier, il est prévu l'installation de buzzers piézoélectriques.

Une perception tactile du déclenchement de l'alerte peut également être mise en oeuvre, selon un autre mode de réalisation, par l'intermédiaire de moyens aptes à générer des vibrations, installés sur l'orthèse active au contact du corps.

De façon préférée, les différents moyens d'alerte mis en oeuvre sont adaptés pour donner à l'opérateur des indications pour l'amener, le cas échéant, à corriger sa posture de façon à maintenir chacun des angles adoptés par ses articulations dans des fourchettes de valeurs de confort prédéterminées.

Selon l'invention, les résultats des mesures et des calculs d'angles des articulations peuvent faire l'objet d'une analyse statistique permettant de suivre la progression et la performance de l'opérateur. Après une intervention, il est par exemple possible de rejouer, en différé, sur l'écran d'ordinateur affichant l'avatar, une vidéo représentant les gestes effectués par l'opérateur et le déclenchement d'alertes éventuelles. Ainsi, l'opérateur est en mesure de perfectionner sa pratique.

En outre, selon un mode de réalisation avancé, afin de prévenir l'apparition de TMS, la présente invention prévoit l'exploitation des données issues des mesures d ^' angle sur au moins deux articulations d'un membre.

En effet, la prévention des TMS consistant uniquement à former les utilisateurs à maintenir individuellement chacune des articulations sollicitées pour une tâche, dans un angle dit « de confort », de façon à ce que ladite tâche soit la moins traumatisante possible pour les structures anatomiques articulaires et péri-articulaires (essentiellement le tendon qui maintient le muscle par insertion sur l'os), peut s'avérer non optimale.

En effet, cette approche « univalente » de la cause de l'apparition de lésions péri- articulaires ne tient pas compte de la synergie musculaire se produisant sur les articulations proches lors de l'exécution d'un mouvement. Par exemple, si la prévention se contente de maintenir l'articulation du coude dans la zone d'angle « de confort » lors du fléchissement de l'avant-bras sur le bras, qui met en jeu principalement le biceps, elle ne tiendra pas compte de la contraction du muscle deltoïde. Celui-ci, bien que l'articulation de l'épaule puisse être dans un angle « de confort », agira sur les éléments péri-articulaires de la coiffe des rotateurs, et, lorsque ce mouvement est répété au niveau du coude, des lésions pourront apparaître au niveau de l'épaule.

De ce fait, il est préféré, selon l'invention, que la prévention des affections péri- articulaires vise, de façon globale, l'ensemble des articulations d'un membre, ou du moins l'articulation ou les articulations proches de celle qui réalise un mouvement.

A cette fin, la présente invention vise aussi un procédé avantageusement fondé sur l'utilisation d'un système d'orthèse active tel que précédemment décrit et d'un calculateur. Selon ledit procédé, une posture est recommandée à un technicien, ladite posture recommandée visant un membre dudit technicien, par exemple un membre supérieur, en fonction de mesures d'angles d'au moins deux articulations dudit membre, lesdites mesures étant réalisées au moyen dudit système d ^' orthèse active. Par exemple, ledit calculateur détermine, à partir de valeurs mesurées, grâce à l'orthèse active, des angles formés par au moins deux articulations d'un membre de l'utilisateur, typiquement l'épaule et le coude, la position optimale de l'ensemble du bras pour limiter le risque de blessure tout en accomplissant le geste voulu par l'utilisateur.

L'invention concerne ainsi un procédé de détermination d'un optimum entre les angles d'au moins deux articulations d'un membre pour minimiser le risque de TMS, en fonction d'angles desdites au moins deux articulations mesurés au moyen de l'orthèse active précédemment décrite.

Il est à noter que le système d'orthèse active selon l'invention ne se limite pas aux modes de réalisations décrits et peut faire l'objet de variantes à la portée de l'homme du métier.

Comme déjà évoqué, le système d'orthèse active selon l'invention est notamment susceptible d'application dans de nombreux domaines techniques, et ne saurait être limité au domaine du geste réalisé par les techniciens d'insémination animalière.