1

DIPLÔME DIPLÔME D’D’ERGONOMIE ERGONOMIE ET DEET DE PHYSIOLOGIE PHYSIOLOGIE DU DU TRAVAILTRAVAIL

option 5option 5

Unité d’Ergonomie

Faculté de MédecinePitié-Salpêtrière

Directeur du diplômeDocteur

Bronislaw KAPITANIAK

option 5option 5Ergonomie et santé au travailErgonomie et santé au travail

Pitié Salpêtrière

91, bd de l’Hôpital75 634 Paris cedex 13

www.ergonomie.chups.jussieu.fr

anthropométrieanthropométrie

définitiondéfinition

l'anthropométrie est la technique de mensurationdu corps humain et de ses diverses parties

le mot vient du grec « anthrôposanthrôpos », l'homme, et « metronmetron », la mesure

au sens strict du terme,l'anthropométrie est l'étude

des proportions du corps humain

2

canoncanondedeRicherRicher

3

types anthropométriquestypes anthropométriquesselonselon KretschmerKretschmer

11%de la population seulement rentrent directement dans ces trois catégoriesde la population seulement rentrent directement dans ces trois catégories

ASTHÉNIQUE PYCNIQUE ATHLÉTIQUE

165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185

Pays-Bas

Danemark

Allemagne

Norvège

S èdSuède

Autriche

Belgique

Pologne

Suisse

FranceFrance

Grèce

Italie

Espagne

Portugal

1960198019892000

HOMMES 18 - 25 ans Pineau 2006

4

Méthodes statistiques appliquées à l’ergonomieMéthodes statistiques appliquées à l’ergonomie

● Distributions (binomiale, Poisson, Gauss)

● Paramètres de position et de dispersion;loi normale centrée réduiteloi normale centrée réduite

● Tests de comparaison (Student, t apparié)

● Analyse de la variance : principe, applications

● Corrélation et droites de régression● Ajustements par la méthode de moindre carré● Corrélation multiple; l’analyse de la covariance

● Tests non-paramétriques● Variables qualitatives; comparaison de fréquences (test χ2)

5

distribution de Gauss (normale)distribution de Gauss (normale)

--la moyenne M M valeur équitablement repartie

--MM = ∑∑xx / NNla médiane partage échantillon en 2 parties égales (50ème centile)

le mode valeur le plus souvent rencontrée

dans la distribution normale

moyennemoyenne = médianemédiane = modemode

variance VV VV = ∑∑(x x - MM)22 / / (N N - 11)

distribution de Gauss (normale)distribution de Gauss (normale)

∑∑( ) ( )

écart-type σσ σσ = VV-22

écart des valeurs dans l’échantillon par rapport à la moyenneécart des valeurs dans l échantillon par rapport à la moyenne

68,27% des valeurs se trouvent entre M + 1 σ et M - 1 σ95,45% des valeurs se trouvent entre M + 2 σ et M - 2 σ99,73% des valeurs se trouvent entre M + 3 σ et M - 3 σ

6

distribution normaledistribution normale

68%

95%

99%

-3σ -2σ -1σ M +1σ +2σ +3σ

CV = 10%CV = 10%

kurtosis coefficient de variationkurtosis coefficient de variationCVCV

CVCV = σσ / M M 100100

CV = 40%CV = 40%

CV = 80%CV = 80%

7

∑∑(xx - MM)3 / NN

coefficient d’asymétrie (de Fischer)coefficient d’asymétrie (de Fischer)G1G1

∑∑(xx - MM) / NN[(∑∑(xx - MM)2 / NN)-2]3

G1G1 =

mod

edi

ane

G1G1< 00 G1G1= 00 G1G1> 00

mod

em

édia

nem

oyen

ne

mod

em

édia

nem

oyen

neméd

moy

enne

erreur standard de l’estimation d’une statistiqueerreur standard de l’estimation d’une statistique

EE KK NN 0 5

EE

EE = KK σσ NN-0,5

où :KK - coefficient propre à la statistiqueσσ - écart-typeNN - effectif de l’échantillon

exemplep

la stature hommes 171,6 femmes 160,2KK = 2,1 NN = 1500

l’intervalle de confiance d’ordre p5/p95 pour 95% de probabilitép5/p95 1,96 EE

soit : hommes 0,70 femmes 0,66+–+–

+–

8

centilescentiles

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Bao Xishun1951236 cm

Robert Pershing Wadlow

1918-1940272 cm

Leonid Stadnik1971

257 cm

9

Che Mah 1838-1926

28 cm

Nelson de La Rosa1978-2006

54 cm

anthropométrieanthropométrieanthropométrieanthropométriemétrologiemétrologie

10

MESURES ANTHROPOMÉTRIQUESMESURES ANTHROPOMÉTRIQUESSTATIQUES ET DYNAMIQUESSTATIQUES ET DYNAMIQUES

DIMENSIONNEMENT DU POSTE DE TRAVAIL ET POSTUREDIMENSIONNEMENT DU POSTE DE TRAVAIL ET POSTURE

angles interarticulaires de moindre inconfortangles interarticulaires de moindre inconfort

modélisation du corps humainmodélisation du corps humainanalyse des exigences de la tâcheanalyse des exigences de la tâcheanalyse des exigences de la tâcheanalyse des exigences de la tâche

comme préalable à l'étude de lastructure dimensionnelle du postestructure dimensionnelle du poste

exemples

points anthropométriquespoints anthropométriques

vertex

entokanthion

acromionthoracospinale

euryon

suprasternalexiphoidale

radiale

symphysion

stylion

phalangion III

d kt li III

p

matacarpale ulnare

p

thoracolaterale

tibialedaktylion III

metacarpale radiale

akropodion

metatarsale tibialepternion

tibiale

metatarsale fibulare

Nowak 2000

11

plans de mesuresplans de mesures

basis sedilis dorsalis

basis

basis dorsalisbasis sedilis

Nowak 2000

12

nombre

stature en mm

centiles

Nowak 2000

dispositif de mesuragedispositif de mesuraged’aprèsd’après E.NowakE.Nowak

Nowak 2000

13

schéma de caractéristiques anthropométriquesschéma de caractéristiques anthropométriques

Nowak 2000

schéma de caractéristiques anthropométriquesschéma de caractéristiques anthropométriques

Nowak 2000

14

Nowak 2000

schémade la main

sexeâge

longueurde la main

largeurde la main

épaisseurde la main

diamètrede poignée

c e n t y l e s

schémade la main

sexeâge

longueurde la main

largeurde la main

épaisseurde la main

diamètrede poignée

c e n t y l e s

Nowak 2000

populationsexeâge

adultes 20-60ans

11-14ans

F 152 182 71 85 26 45 34 44

H 165 196 81 96 25 50 35 46

F 150 170 66 81 20 27 36 44

5 95 5 95 5 95 5 95c e n t y l e s

populationsexeâge

adultes 20-60ans

11-14ans

F 152 182 71 85 26 45 34 44

H 165 196 81 96 25 50 35 46

F 150 170 66 81 20 27 36 44

5 95 5 95 5 95 5 95c e n t y l e s

4-6ans

7-10ans

ans H 151 182 75 83 21 28 36 44

F 128 153 56 70 19 23 29 36

H 129 155 57 72 20 24 30 37

F 105 133 53 63 15 19 24 31

H 110 133 52 65 18 21 25 32

enfants

4-6ans

7-10ans

ans H 151 182 75 83 21 28 36 44

F 128 153 56 70 19 23 29 36

H 129 155 57 72 20 24 30 37

F 105 133 53 63 15 19 24 31

H 110 133 52 65 18 21 25 32

enfants

15

R en mm

placement de poignée d’une porteplacement de poignée d’une porte

hommes

femmes

d

d en mm

R

Nowak 2000

application des valeurs seuilsapplication des valeurs seuils

Nowak 2000

16

population adulte 1919 - 6565 ans prévision 20102010

Nowak 2000

population adulte 1919 - 6565 ans prévision 20102010

Nowak 2000

17

corrélations corrélations

épaule – coude = 0,890 (0,186 T + 1,310)

coude – poignet = 1,070 (0,136 T + 1,621)

longueur main = 0,206 (0,186 T + 1,310)

hanche – genou = 0,914 (0,290 T + 3,211)

genou – cheville = 1,100 (0,268 T + 8,695)

175 180 185 190 195 200160 165 170

90 92 94 96 98 10084 86 88

femmesfemmes hommeshommes

taille

65 70 75 80 85 9055 60

28 30 32 34 36

taille assis

poids

4636 38 40 42 44

l. bicrète

l. biacromiale

18

f l d M h

surface corporellesurface corporelleSS

SS = 12.312 12.312 PP⅔⅔formule de Mech

cm2 g

SS = PP0,425 0,425 TT0,725 0,725 71,8471,84formule des E. et D. du Bois

m2 kg cm

1,8

tailletaille

80

poidspoids

1,5

1,6

1,7

505560657075

20-29 30-39 40-49 50-59 20-29 30-39 40-49 50-59

femmeshommes

19

+3+3σσ

22

30%

M

--11σσ

+2+2σσ

+1+1σσ

danseusesdanseurs

poids

10%20%30%

M +1+1σσ +2+2σσ +3+3σσ--33σσ --22σσ --11σσ

--22σσ

--33σσ

Golomer 1984

enquête anthropométriqueenquête anthropométriquesur les conducteurs françaissur les conducteurs français

Roger REBIFFERoger REBIFFEJacques GUILLIENJacques GUILLIENPatrick PASQUETPatrick PASQUET

Laboratoire de physiologie et de biomécaniqueLaboratoire de physiologie et de biomécaniquede l’association Peugeot-Renault

1982

20

enquête sur 3 252 conducteursenquête sur 3 252 conducteurs1 587 femmes1 587 femmes1 665 hommes1 665 hommes

anthropométrieanthropométrie

21

mesuragemesurage

coincoindedeMorandMorand

22

toise de Martintoise de Martin

poids corporelpoids corporel

23

stature chausséestature chaussée

corrélation stature / poids (Rebiffé 1982)

r = 0,4

24

corrélation stature / longueur du membre sup. (Rebiffé 1982)

r = 0,83

corrélation hauteur du buste / longueur fesse-genou (Rebiffé 1982)

r = 0,43

25

corrélation hauteur du buste / profondeur d’abdomen (Rebiffé 1982)

r = 0,12

corrélation poids / largeur du bassin (Rebiffé 1982)

r = 0,83

26

BMIBMIbody mass indexbody mass index

BMIBMI P / TP / T22BMIBMI = P / TP / T22

kg/m2 kg m

déficit pondéral BMI < 20poids acceptable BMI de 20 à 25poids acceptable BMI de 20 à 25

surcharge pondérale BMI de 25 à 30obésité BMI > 30

obésité grave BMI > 40

poids théorique idéalpoids théorique idéal

formule de Lorentzformule de Lorentz

PthPth = TT - 100100 - (TT - 150150)/44

27

poids (kg)40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130

2 10 11 13 14 15 16 18 19 20 21 23 24 25 26 28 29 30 31 33

1,95 11 12 13 14 16 17 18 20 21 22 24 25 26 28 29 30 32 33 34

1 9 11 12 14 15 17 18 19 21 22 24 25 26 28 29 30 32 33 35 36

BMIBMIta

ille

(m)

1,9 11 12 14 15 17 18 19 21 22 24 25 26 28 29 30 32 33 35 36

1,85 12 13 15 16 18 19 20 22 23 25 26 28 29 31 32 34 35 37 38

1,8 12 14 15 17 19 20 22 23 25 26 28 29 31 32 34 35 37 39 40

1,75 13 15 16 18 20 21 23 24 26 28 29 31 33 34 36 38 39 41 42

1,7 14 16 17 19 21 22 24 26 28 29 31 33 35 36 38 40 42 43 45

1,65 15 17 18 20 22 24 26 28 29 31 33 35 37 39 40 42 44 46 48,

1,6 16 18 20 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

1,55 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 40 42 44 46 48 50 52 54

1,5 18 20 22 24 27 29 31 33 36 38 40 42 44 47 49 51 53 56 58

1,45 19 21 24 26 29 31 33 36 38 40 43 45 48 50 52 55 57 59 62

1,4 20 23 26 28 31 33 36 38 41 43 46 48 51 54 56 59 61 64 66

femmesfemmeshommeshommes2taux de

mortalité

élevé1,5

1

très

élevé

modéré

faible

0

20 25 30 35 40

BMIBMI (kg/m2)

trèsfaible

faible

28

17,0

% d’obèses dans la population adulte (2000)

20

7,7

,

8,3

15,315

10

5 CE E

UR

OP

E

CE EU

RO

PE

5

0

d’après OMS

femmes hommes

FR

AN

C

FR

AN

C

29

prévalence du surpoids chez les enfants de 5 à 11 ans

th ét ith ét ianthropométrie anthropométrie appliquéeappliquée

30

ÉLABORATION DE NORMES ERGONOMIQUESÉLABORATION DE NORMES ERGONOMIQUES

pour le dimensionnement des postes de travailpour le dimensionnement des postes de travail

approche méthodologiqueapproche méthodologique

application de compatibilité dimensionnelle homme-machine

certains concepteur imaginentmais, il est comme ça certains concepteur imaginentl’homme comme ça

mais, il est comme ça

31

normes anthropométriquesnormes anthropométriquesNF EN ISO 7250 X 35-003 1987

Mesurages de base du corps humain pour la conception technologique

NF EN ISO 14738 X 35-104 2003 Sé ité d hi P i ti th ét i l ti à lSécurité des machines - Prescriptions anthropométriques relatives à la conception des postes de travail sur les machines

NF EN 547-1 X 35-107-1 1997Sécurité des machines - Mesures du corps humain - Partie 1 : Principes de détermination des dimensions requises pour les ouvertures destinées au passage de l'ensemble du corps dans les machines

NF EN 547 2 X 35 107 2 1997NF EN 547-2 X 35-107-2 1997Sécurité des machines - Mesures du corps humain - Partie 2 : Principes de détermination des dimensions requises pour les orifices d'accès

NF EN 547-3 X 35-107-3 1997Sécurité des machines - Mesures du corps humain - Partie 3 : Données anthropométriques

NF EN ISO 15535 X 35-011 2003Exigences générales pour la création de bases de données anthropométriques

NF EN ISO 15536-1 X 35-007-1 2005Ergonomie - Mannequins informatisés et gabarits humains

normes anthropométriquesnormes anthropométriques

Ergonomie - Mannequins informatisés et gabarits humains - Partie 1 : Exigences générales

NF EN ISO 15537 X 35-008 2005Principes de choix et d'utilisation de sujets d'essai pour l'essai des aspects anthropométriques des produits industriels et leur conception

EN ISO 20685 X 35-012 2006Méthodologies d'exploration tridimensionnelles pour les bases de donnéesMéthodologies d exploration tridimensionnelles pour les bases de données anthropométriques compatibles au plan international

X 35-002 1982Modèles anthropométriques de la population masculine et féminine

prEN ISO 12892 Enveloppes d’atteinte

32

X35-002 mannequins anthropométriques d’après RNUR (Rebiffé 1982)

+++

++

+++ ++

+

++

33

34

35

36

NF EN ISO 7250NF EN ISO 7250

4.1.2 Titre : StatureDescription : Distance verticale entrele sommet de la tête (vertex) et le sol.Méthode : Sujet debout, redresse aumaximum, pieds joints, tête orientéedans le plan de Francfort.Instrument: Toise.

4.1.8 Titre : Hauteur tibialeDescription : Distance verticale entrele bord médial du point tibial et le sol.Méthode : Sujet debout, redresse aumaximum, pieds joints.Instrument: Toise.

4.1.6 Titre : Hauteur iliospinale, deboutDescription : Distance verticale entreI'épine iliaque antéro-supérieure (extrémité dirigée vers le bas dela crête iliaque) et le sol.Méthode : Sujet debout, redresse aumaximum, pieds joints.Instrument: Toise.

EN ISO 7250EN ISO 7250

4.3.1 Titre : Longueur de la mainDescription : Distance entrel’extrémité du majeur et l’apophyse styloïde du radius.Méthode : Avant-bras horizontal, main tendu à plat, paume tournée vert le haut. Le point de mesure de l’apophyse styloïde correspond approximativement au pli central du poignetInstrument: Pied à coulisse.

4.3.9 Titre : Longueur de têteDescription : Distance dans le plan sagittal entre la glabelle et le point le plus postérieur du crâne.Méthode : La position de la tête est indifférente lors du mesurage.Instrument: Compas d’épaisseur.

4.3.8 Titre : Largeur du piedDescription : Distance maximale entreles surfaces médiale et latérale du pied, mesurée perpendiculairement à l’axe longitudinal du pied.Méthode : Sujet debout, charge pondérale repartie également sur les deux pieds.Instrument: Compas d’épaisseur.

37

NF EN ISO 14738NF EN ISO 14738

exemples de variations en position assise

A - hauteur sous le plan de travailajustable 495-820

dimensions recommandées du poste assisdimensions recommandées du poste assisd’après NF EN ISO 14738

(en mm)

A

jnon-ajustable 720

B - largeur pour les pieds 790

C - espace pour les jambesà hauteur des genoux 547

D - espace pour les jambesà hauteur des pieds 882

CD

AF

G

E - espace pour les mouvements de jambes sous le siège 285

F - hauteur de siège ajustable 370-535

G - hauteur d’appui-pieds 0-165

38

NF EN ISO 14738NF EN ISO 14738

illustration de l’espace supplémentaire requis pour les mouvements du corps en position assise pour des i di id d 5e t 95e tilindividus du 5e et 95e centiles

NF EN ISO 14738NF EN ISO 14738

illustration de l’espace supplémentaire requis pour s’asseoir sur un siège et se déplacer devant le poste de travail

39

passage horizontal en position debout de facepassage horizontal en position debout de faceNF EN 547NF EN 547--11

A = h1 (95c ou 99c) + xB = a1 (95c ou 99c) + y

95c h1 = 1880 a1 = 545

a1h1

AValeurs minimales :A = h1 + (1) + (3) = 1970B = a1 + (1) + (5) = 615

95c h1 = 1880 a1 = 54599c h1 = 1920 a1 = 570

Marge de tolérance x y

B

Marge de tolérance x y

(1) Mouvement du corps 50 50(2) Marche rapide 100 100(3) Chaussures 40(4) Casque 60(5) Vêtements légers 20(6) Risque vêtements endommagés 100(7) Vêtements d’hiver ou spéciaux 100(8) Transport blessé 200

accroissement des dimensionsaccroissement des dimensionsNF EN 547NF EN 547--11

Hauteur (x) 30 pour chaussures100 pour mouvements des pieds

Largeur (y) 350 pour mouvements des jambes

Profondeur (z) 50 pour mouvements des genoux100 pour mouvements des piedsp p

40

NF EN 547NF EN 547--33

Système de bases de données en Anthropométrie et ErgonomieSystème de bases de données en Anthropométrie et Ergonomie

Adresse postale Laboratoire d'Anthropologie Appliquée

y p gy p g

pp q45, rue des Saints-Pères75006 PARIS

Téléphone 33 (0) 1.42.86.20.3633 (0) 1.42.86.20.41

Fax 33 (0) 1.42.61.53.80

Messagerie électronique laa@biomedicale.univ-paris5.fr

41

Laboratoire de Biomécanique et Laboratoire de Biomécanique et Mécanique des Chocs Mécanique des Chocs

INRETS INRETS –– BRONBRON

25, Avenue François MitterrandF-69675 BRON CédexTél : +33 4 72 14 23 50 Fax : +33 4 72 14 23 60

Directeur de l'Unité de Recherche Directeur de l'Unité de Recherche : Jean: Jean--Pierre Verriest Pierre Verriest

anthropométrieanthropométrieanthropométrieanthropométrieapplications ergonomiquesapplications ergonomiques

42

APPLICATIONS PRATIQUES DE L’ANTHROPOMÉTRIEAPPLICATIONS PRATIQUES DE L’ANTHROPOMÉTRIEAPPLICATIONS PRATIQUES DE L ANTHROPOMÉTRIEAPPLICATIONS PRATIQUES DE L ANTHROPOMÉTRIE

DANS LA CONCEPTION DE POSTES DE TRAVAILDANS LA CONCEPTION DE POSTES DE TRAVAIL

demande visuelle de la tâchedemande visuelle de la tâche

spéciale forte normale faible

Mondelo 2001

43

demande gestuelle de la tâchedemande gestuelle de la tâche

appui des mains mouvements libres des mains

soulèvement des objets lourdsmouvements précisavec contrôle visuel

Mondelo 2001

réglages de hauteur du plan de travailréglages de hauteur du plan de travail

cm hommes

hauteur fixe 9898 cm pour femmes104,5104,5 cm pour hommes

102102 cm pour la population générale active

cm hommescm femmes

Mondelo 2001

44

45

étude ergonomiquede la BALAYEUSE MATHIEUBALAYEUSE MATHIEU

en service à la Mairie de Colombes

Bronislaw KAPITANIAKBronislaw KAPITANIAKLaboratoire de

Physiologie du Travail CNRSPhysiologie du Travail CNRS

1987

tâches principalestâches principales

préparation de la machine 10 min conduite sur route 50 min balayage 250 min entretien 50 min pauses 120 min

46

commandes principalescommandes principales

volantmanette d'accélérateurpédale d'accélérateurpédale de frein6 leviers commandes des brosses6 leviers commandes des brosses3 leviers commandes des eaux

dimensions homme moy espace disp différence

comparaison entre les dimensionscomparaison entre les dimensionshomme / cabinehomme / cabine

dimensions homme moy espace disp différence

hauteur assis 1337 1360 23hauteur genou-sol 535 600 65longueur de cuisse 595 900 305hauteur poplitée 426 450 -24longueur du pied 282 220 -62largeur aux épaules 469 580 116largeur coude-coude 543 580 37

47

48