SIMULATION DU MOUVEMENT D'ENTRÉE DANS UN VÉHICULE AUTOMOBILE - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2006

SIMULATION DU MOUVEMENT D'ENTRÉE DANS UN VÉHICULE AUTOMOBILE

Résumé

This research, presented in this memory, concerns the kinemetic simulation of car entering movement. Especially, it aims at simulating the entering movement of lower limbs and trunk for subjects with a variable anthropometry in a fixed mock-up. A method in four step is proposed to solve this complex problem. The first step consists in constructing a “coherent” motion database. For this, the joint angles estimated during the car entering movement are adjusted so that the feet can follow theirs measured trajectories. The car entering movement is then analyzed in the second step in order to identify and characterize different motion strategies. Each strategy is then represented by a characteristic subject. The third step uses this movement knowledge to modelling a “part” of the movement to simulate. This part puts together the three-dimensional trajectories of the feet and the trunk mass centre and the spatial orientation of the trunk which can be simulated for a new subject. Finally, the last step consist in computing the joint angles by inverse kinematics.
Some simulations of the car entering motions are performed for characteristic subjects and subjects of the motion database. The comparison with the measured movement shows a good similarity which nevertheless degrades with the distance of the subject in comparison with the characteristic subject. Some simulations of fictitious subjects show the limits of the developed tool.
This work gives many research prospects from the improvement of the human model until the use of the dynamics to estimate the discomfort of a simulated movement.
Le travail de recherche présenté dans ce mémoire concerne la simulation cinématique du mouvement d'entrée dans un véhicule automobile. Plus spécialement, il vise à simuler le mouvement d'entrée des membres inférieurs et du tronc pour des sujets d'anthropométrie variable dans un habitacle fixe. La démarche proposée pour résoudre ce problème complexe se décline en 4 étapes. La première étape consiste à construire une base de mouvements « cohérents ». Pour cela, les angles articulaires estimés lors de l'entrée dans un véhicule sont corrigés de façon à faire suivre aux pieds, après reconstruction du mouvement, leurs trajectoires expérimentales. Dans la seconde étape, les mouvements d'entrée dans un véhicule automobile sont analysés afin d'identifier et de caractériser des classes de mouvements. Chaque classe est alors représentée par un sujet caractéristique. La troisième étape exploite cette connaissance sur le mouvement afin de modéliser une « partie » du mouvement à simuler. Cette partie regroupe les trajectoires tridimensionnelles des pieds et du centre de masse du tronc, ainsi que l'orientation spatiale du tronc qui peuvent ainsi être simulées pour un nouveau sujet. Enfin, sur cette base, la dernière étape consiste à déterminer par cinématique inverse l'évolution des angles articulaires permettant l'animation du modèle squelettique.
Des mouvements d'entrée dans un véhicule automobile ont été simulés pour les sujets caractéristiques et d'autres sujets de la base de mouvements. La comparaison avec les mouvements mesurés montre une bonne similarité, qui néanmoins se dégrade avec l'éloignement du sujet par rapport au sujet caractéristique. Des simulations de sujets fictifs montrent enfin les limites de l'outil développé.
Ce travail ouvre de nombreuses perspectives de recherche allant de l'amélioration du modèle squelettique de l'homme à la prise en compte de la dynamique pour estimer l'inconfort d'un mouvement généré par la simulation.
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Dates et versions

tel-00338087 , version 1 (10-11-2008)

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  • HAL Id : tel-00338087 , version 1

Citer

Mathieu Lempereur. SIMULATION DU MOUVEMENT D'ENTRÉE DANS UN VÉHICULE AUTOMOBILE. Sciences du Vivant [q-bio]. Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis, 2006. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00338087⟩
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