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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 [email protected]
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
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