Développement d'un modèle dynamique du fauteuil roulant manuel et de son utilisateur pour améliorer le réalisme de la propulsion sur simulateur

Marquis, Étienne (2021). « Développement d'un modèle dynamique du fauteuil roulant manuel et de son utilisateur pour améliorer le réalisme de la propulsion sur simulateur » Mémoire. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Maîtrise en kinanthropologie.

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Résumé

Les utilisateurs de fauteuils roulants manuels ont une prévalence à développer des troubles musculosquelettiques à la suite d’une utilisation répétée des membres supérieurs lors de déplacements quotidiens. Afin de comprendre les causes d’un tel problème et tenter d’y remédier, il faut étudier et comprendre davantage les facteurs biomécaniques de propulsion en fauteuil roulant manuel. L’analyse de la propulsion sur simulateur est une méthode intéressante pour y arriver, puisqu’elle permet d’étudier la tâche dans un contexte contrôlé et sécuritaire pour l’utilisateur. Cependant, les simulateurs actuels se basent sur des modèles qui simplifient grandement le contexte de la propulsion en fauteuil roulant manuel, ce qui ne permet pas de reproduire des conditions de propulsion fidèles à la réalité. Ce projet de maîtrise constitue donc le développement d’un nouveau modèle dynamique de la propulsion en fauteuil roulant manuel afin d’augmenter le niveau de réalisme de l’estimation du comportement de l’utilisateur et de son fauteuil. Une revue des connaissances sur les équipements permettant de réaliser et de quantifier la propulsion en fauteuil roulant manuel est tout d’abord présentée, suivie d’une revue des modèles déjà existants dans la littérature. La définition du nouveau modèle est ensuite abordée, ainsi que des méthodes permettant de caractériser la position du centre de masse du système fauteuil-utilisateur et de retrouver la valeur de la force de propulsion, de résistance au roulement et inertielle tout au long d’une tâche de propulsion. Le nouveau modèle permet d’estimer la vitesse linéaire du fauteuil lors d’une tâche de propulsion linéaire à l’aide, entre autres, des forces appliquées sur la main courante des roues arrière et de mesures cinématiques des membres de l’utilisateur. À la suite de collecte de données effectuées avec 7 participants, la validation du nouveau modèle s’est fait en comparant son estimation de l’accélération linéaire à l’accélération linéaire réelle du fauteuil. Une analyse similaire a été effectuée avec quatre modèles antécédents. L’erreur de prédiction moyenne quadratique (RMSE) du nouveau modèle (RMSE = 1,2465 ± 0,4237) s’est révélée être significativement plus faible que la RMSE des modèles antécédents (RMSE = 1,3356 à RMSE = 1,8101), ce qui permet d’affirmer que le nouveau modèle estime la propulsion linéaire en fauteuil roulant manuel de façon plus réaliste. On peut alors analyser plus fidèlement la tâche en question afin d’en comprendre davantage sur les impacts de la propulsion manuelle. Également, un simulateur qui intègre ce nouveau modèle deviendra plus réaliste lors de la réalisation de tâches de propulsion. Conséquemment, il sera possible de conseiller plus adéquatement les professionnels de la santé sur l’utilisation du fauteuil roulant manuel, ainsi que d’apporter des ajustements au fauteuil ou à la technique de l’utilisateur pour minimiser le développement de troubles musculosquelettique chez celui-ci. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Fauteuil roulant manuel, Modélisation, Biomécanique, Dynamique, Simulation, Troubles musculosquelettiques, Propulsion, Paramétrisation, Réadaptation, Aide technique

Type: Mémoire accepté
Informations complémentaires: Fichier numérique reçu et enrichi en format PDF / A.
Directeur de thèse: Chénier, Félix
Mots-clés ou Sujets: Fauteuils roulants / Méthodes de simulation / Véhicules à propulsion humaine / Modélisation / Biomécanique / Lésions dues aux mouvements répétitifs
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département de kinanthropologie
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 22 oct. 2021 14:04
Dernière modification: 22 oct. 2021 14:04
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/14658

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