Approche biomécanique pour quantifier l’accessibilité en fauteuil roulant manuel - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2023

Biomechanical quantification of manual wheelchair accessibility

Approche biomécanique pour quantifier l’accessibilité en fauteuil roulant manuel

Théo Rouvier
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1273894
  • IdRef : 27130054X

Résumé

For people who have lost the ability to walk and can use a manual wheelchair (MWC), the MWC is a way to promote their autonomy, their self-esteem, and access to community life. Accessibility to people with disabilities is a major issue, and in France, according to the law n°2005-102 of February 11, 2005, all public spaces must be accessible to all, however, if the accessibility of an establishment is guaranteed, the necessary path to get there is generally not guaranteed. This thesis is part of a project of the French National Research Agency which aims at proposing useful tools to suggest accessible itineraries to MWC users, in particular a biomechanical cost of locomotion in MWC in different situations representative of the urban environment.The objective of this thesis was to develop customizable musculoskeletal models of the MWC user, and to investigate the key parameters characterizing the physical difficulty of a situation, but only very few studies in the literature are interested in the comparison of the biomechanics of MWC locomotion in different situations. To reach these ends, personal contributions are presented in three chapters.First, work on the processing of motion capture data is presented, including a method for compensating for soft tissue artifacts at the shoulder. Then, the manuscript focuses on the definition of a musculoskeletal model from an osteoarticular chain adapted from the literature and a muscle chain defined by a systematic muscle path generation method. Finally, an investigation of key biomechanical quantities is proposed in six different environmental situations. The key biomechanical quantities investigated were both postural, but also reflected the mechanical solicitations of the upper limbs. A classification of the environmental physical difficulty according to five criteria is then defined, and future studies will have to focus on the aggregation of these five criteria into a single biomechanical cost index. This biomechanical cost index of a trip could then be used for the final objective of the project: to be able to suggest a route to MWC users by comparing the biomechanical costs of the different available routes.
Pour les personnes n'ayant plus la capacité de marcher et qui peuvent utiliser un fauteuil roulant manuel (FRM), le FRM est un moyen de favoriser leur autonomie, leur estime de soi, ainsi que l’accès à la vie en communauté. L’accessibilité aux personnes en situation de handicap est un enjeu majeur, et en France, d’après la loi n°2005-102 du 11 Février 2005, tous les espaces publics doivent être accessible à tous, cependant, si l’accessibilité d’un établissement est garantie, le trajet nécessaire pour s’y rendre ne l’est en général pas. Cette thèse s’inscrit dans un projet de l’Agence Nationale de la Recherche qui vise à proposer des outils utiles à la suggestion d’itinéraires accessibles aux utilisateurs de FRM, notamment un coût biomécanique de la locomotion en FRM dans différentes situations représentatives du milieu urbain.Cette thèse avait pour objectif, au sein de ce vaste projet, de développer des modèles musculo-squelettiques personnalisables de l’utilisateur en FRM, et d’investiguer les paramètres clefs caractérisant la difficulté physique d’une situation, mais très peu d’études de la littérature s’intéressent à la comparaison de la biomécanique de la locomotion en FRM dans différentes situations. Pour arriver à ces fins sont présentées en trois chapitres les contributions personnelles.D’abord sont présentés les travaux sur le traitement des données de capture du mouvement, notamment une méthode de compensation des artefacts de tissus mous à l’épaule. Ensuite, le manuscrit s’attarde sur la définition d’un modèle musculo-squelettique à partir d’une chaîne ostéo-articulaire adaptée de la littérature et d’une chaîne musculaire définie par une méthode de génération systématique de chemins musculaires. Enfin, une investigation de grandeurs biomécaniques clefs est proposée dans six différentes situations environnementales. Les grandeurs biomécaniques clefs investiguées étaient à la fois cinématiques, mais reflétaient également les sollicitations mécaniques des membres supérieurs. Un classement de la difficulté physique environnementale selon cinq critères est alors définit, et de prochaines études devront s’intéresser à l’agrégation de ces cinq critères en un unique indice de coût biomécanique. Cet indice de coût biomécanique d’un trajet pourra alors servir pour l’objectif final du projet : pouvoir suggérer un itinéraire aux utilisateurs de FRM en comparant les coûts biomécaniques des différents trajets disponibles.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04174904 , version 1 (01-08-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04174904 , version 1

Citer

Théo Rouvier. Approche biomécanique pour quantifier l’accessibilité en fauteuil roulant manuel. Biomécanique [physics.med-ph]. HESAM Université, 2023. Français. ⟨NNT : 2023HESAE046⟩. ⟨tel-04174904⟩
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