ISO TR 10687-2012 Mechanical vibration - Description and determination of seated postures with reference to whole-body vibration《机械振动 与全身性振动相关的坐姿测定和描述》.pdf

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1、 Numro de rfrence ISO/TR 10687:2012(F) ISO 2012RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 10687 Premire dition 2012-07-01Vibrations mcaniques Description et dtermination des postures assises en rfrence des vibrations transmises lensemble du corps Mechanical vibration Description and determination of seated postures w

2、ith reference to whole-body vibration ISO/TR 10687:2012(F) DOCUMENT PROTG PAR COPYRIGHT ISO 2012 Droits de reproduction rservs. Sauf prescription diffrente, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique

3、, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lISO ladresse ci-aprs ou du comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Case postale 56 CH-1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Publi en Suisse ii

4、 ISO 2012 Tous droits rservsISO/TR 10687:2012(F) ISO 2012 Tous droits rservs iiiSommaire Page Avant-propos . iv Introduction . v 1 Domaine dapplication 1 2 Dfinition des quantits descriptives des postures 1 2.1 Gnralits . 1 2.2 Points du corps . 1 2.3 Flexions et rotations axiales 3 2.4 Symboles 4 3

5、 Notions de base de biomcanique 4 3.1 Gnralits . 4 3.2 Segments vertbraux 5 3.3 Segments corporels autres que la colonne vertbrale . 5 3.4 Autres quantits 5 4 Systme de coordonnes . 6 5 Caractrisation des postures . 6 5.1 Gnralits . 6 5.2 Informations relatives aux postures 6 5.3 Autres informations

6、 13 6 Mthodes de dtermination des quantits relatives la posture 14 7 Erreurs de mesurage . 15 Annexe A (informative) Exemples dapplication diffrents segments corporels 16 Bibliographie . 22 ISO/TR 10687:2012(F) iv ISO 2012 Tous droits rservsAvant-propos LISO (Organisation internationale de normalisa

7、tion) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisa

8、tions internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges confor

9、mment aux rgles donnes dans les Directives ISO/CEI, Partie 2. La tche principale des comits techniques est dlaborer les Normes internationales. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes international

10、es requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. Exceptionnellement, lorsquun comit technique a runi des donnes de nature diffrente de celles qui sont normalement publies comme Normes internationales (ceci pouvant comprendre des informations sur ltat de la technique par exemple)

11、, il peut dcider, la majorit simple de ses membres, de publier un Rapport technique. Les Rapports techniques sont de nature purement informative et ne doivent pas ncessairement tre rviss avant que les donnes fournies ne soient plus juges valables ou utiles. Lattention est appele sur le fait que cert

12、ains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. LISO/TR 10687 a t labor par le comit technique ISO/TC 108, Vi

13、brations et chocs mcaniques, et leur surveillance, sous-comit SC 4, Exposition des individus aux vibrations et chocs mcaniques. ISO/TR 10687:2012(F) ISO 2012 Tous droits rservs vIntroduction Les personnes assises exposes des vibrations globales du corps risquent de prsenter des douleurs lombaires et

14、 une dgnrescence vertbrale qui sont le plus souvent aggraves par des postures dfavorables. Le processus biomcanique de cette aggravation nest toutefois pas totalement compris. Il est donc ncessaire, dans un premier temps, de dterminer la posture et lenvironnement ergonomique dune personne assise, en

15、 tudiant tout particulirement la colonne vertbrale. Pour ce faire, le prsent Rapport technique recense des quantits descriptives qui semblent appropries pour lvaluation des effets nfastes sur la sant de lexposition des vibrations globales du corps et dune posture assise dfavorable, peuvent tre dterm

16、ines au moyen de diffrentes mthodes, permettent la description de postures assises dfavorables statiques du point de vue des angles des segments corporels, intgrent des informations supplmentaires, par exemple la prsence dun accoudoir ou dun dossier. Il est recommand de faire tat de lensemble des qu

17、antits pour faciliter la comparaison des postures assises, permettre la comparaison de diffrentes mthodes de dtermination de la posture assise, permettre des recherches ultrieures, par exemple dans des laboratoires de biomcanique, sur la base des postures assises dtermines. Les mthodes dvaluation ap

18、pliques tant limites, il peut tre ncessaire de combiner plusieurs mthodes pour tre en mesure de produire une liste complte de quantits. Le prsent Rapport technique ne prconise pas de stratgies de mesure ou de mthodes dvaluation. RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 10687:2012(F) ISO 2012 Tous droits rservs 1Vib

19、rations mcaniques Description et dtermination des postures assises en rfrence des vibrations transmises lensemble du corps 1 Domaine dapplication Le prsent Rapport technique recense des quantits descriptives lusage des personnes (par exemple scientifiques, spcialistes de la scurit) charges de dtermi

20、ner les postures dune personne assise expose des vibrations globales du corps. Son but est de permettre une mise en relation aise des rsultats de diffrentes mthodes, qui sont galement recenses, et de ces quantits et de dfinir une terminologie commune tous les praticiens. Les postures dtermines peuve

21、nt galement servir de base de futures recherches ou de moyen de comparaison entre diffrentes mthodes. Bien que certaines des approches dcrites ici puissent sappliquer des positions debout ou couch, des lments supplmentaires seront certainement ncessaires dans ces cas de figure. NOTE 1 Ce travail est

22、 troitement li aux Normes internationales portant sur les postures statiques (ISO 11226 4 ) ou sur les repres accessibles par limagerie, par exemple des points du corps (ISO 8727 3 ). En outre, le prsent Rapport technique traite de postures dynamiques o les angles du corps ou mouvements associs sont

23、 dtermins visuellement ou en mesurant des points sur la peau ou sur les vtements. NOTE 2 LISO 8727 3et lISO 11226 4prsentent toutefois des principes relatifs dautres extensions qui sont suivis dans le prsent Rapport technique, notamment pour le mesurage des angles du corps. Le prsent Rapport techniq

24、ue ne prconise pas de stratgies de mesure ou de mthodes dvaluation. 2 Dfinition des quantits descriptives des postures 2.1 Gnralits Le prsent article rcapitule les quantits mesurables utilises en 5.2. Les points du corps montrs la Figure 1 servent de base aux descriptions. 2.2 Points du corps laide

25、des points du corps prsents la Figure 1, on peut dfinir des lignes et des plans qui, leur tour, dfinissent une posture. Ils sont choisis de manire ce que leur position dans lespace soit reprsentative de la charge sur la colonne vertbrale. Une ligne entre deux points est reprsente chaque fois par le

26、vecteur normalis, v l . Un plan est reprsent par trois points et un vecteur normalis, v pl , perpendiculaire ce plan. Leurs angles par rapport au systme de coordonnes peuvent leur tour tre corrls des mouvements de parties de la colonne vertbrale qui sont considres comme indpendantes les unes des aut

27、res. Un vecteur gnral dans le systme de coordonnes dcrit lArticle 4 est reprsent la Figure 2. ISO/TR 10687:2012(F) 2 ISO 2012 Tous droits rservsUne fois dfinis les points du corps appropris, deux marqueurs destins aux systmes de mesurage optique dterminent une ligne, v l , et trois marqueurs sont nc

28、essaires pour un plan, v pl . Dautre part, des acclromtres triaxiaux combins, par exemple, des gyroscopes ou des capteurs magntiques, offrent une possibilit de mesurer une ligne (locale), v l , avec un seul capteur. Lgende 1 canthus latral gauche 7 T 3(apophyse pineuse) 2 tragus gauche 8 L 5(apophys

29、e pineuse) 3 tragus droit 9 L 3(apophyse pineuse) 4 acromion gauche 10 L 1(apophyse pineuse) 5 acromion droit 11 grand trochanter gauche 6 C 7(apophyse pineuse) 12 grand trochanter droit Figure 1 Schma du corps humain portant des repres, cest-dire des points du corps quil convient de surveiller si l

30、on utilise un systme de mesurage bas sur des marqueurs ISO/TR 10687:2012(F) ISO 2012 Tous droits rservs 3Figure 2 Systme de coordonnes cartsiennes pour un vecteur gnral, v Il convient que les expriences ne mesurant pas la posture absolue dans lespace, mais une posture relative, mesurent la rfrence (

31、la posture debout ou assise droite) dans le systme de coordonnes cartsiennes de lArticle 4, pour permettre une conversion ultrieure des donnes. 2.3 Flexions et rotations axiales Une fois que la posture dune partie du corps est dfinie par un vecteur, v, sa flexion sagittale peut tre dfinie par langle

32、 de la projection de v sur le plan xz et laxe des z: xz flex flex arctan x xz z v v (1) Lillustration en est donne la Figure 3 a). Une extension sagittale est donne par . La flexion latrale est dfinie, en consquence, par langle de la projection de v sur le plan yz et laxe des z: 0 x v z y yz v v arc

33、tan flex (2) Ici, le signe de dtermine la flexion latrale gauche ou droite. y v a) Flexion sagittale dun vecteur v b) Rotation dun vecteur v Figure 3 Flexion sagittale et rotation dun vecteur v ISO/TR 10687:2012(F) 4 ISO 2012 Tous droits rservsLes effets des flexions et de lextension sur un vecteur

34、donn rot v parallle z peuvent tre dcrits en appliquant une matrice de rotation ce vecteur 1 rot r , ot D vv , o sont les angles polaires de . Ces effets peuvent donc tre limins en appliquant la matrice de rotation inverse . Cest la mthode utilise pour dcrire une rotation axiale indpendamment des fle

35、xions et de lextension. rot v rot rot , vDv Si est laxe de rotation autour duquel tourne un autre vecteur unitaire v et si est parallle z, alors rot v rot rot , vDv , vDv dfinit le vecteur v qui, dans le prsent Rapport technique, est toujours choisi de manire tre orthogonal et z voir Figure 3 b). ro

36、t v Langle de rotation de v autour de par rapport y est dfini, indpendamment des flexions et de lextension, partir du produit scalaire suivant: rot v arccos vy (3) Ceci est illustr la Figure 3 b). LAnnexe A donne des exemples dapplication de ces dfinitions diffrents segments corporels. Des angles pe

37、rtinents pour diffrents segments corporels sont indiqus de 5.2.2 5.2.10. 2.4 Symboles C 1 C 7 vertbres de la colonne cervicale D matrice de rotation L 1 L 5vertbres de la colonne lombaire N constante de normalisation T 1 T 12vertbres de la colonne thoracique th, ls indices pour la colonne thoracique

38、 et la colonne lombaire AB v vecteur entre les points A et B (,) x yz vvv v vecteur, reprsent par ses coordonnes cartsiennes vD v vecteur sans lincidence dune flexion ou dune extension , xyz vecteurs unitaires du systme de coordonnes cartsiennes angle entre deux vecteurs angles polaires, laxe des z

39、du systme de coordonnes tant pris comme axe polaire 3 Notions de base de biomcanique 3.1 Gnralits Cet article fournit les notions de base de biomcanique pour la slection de quantits pertinentes concernant la charge vertbrale de personnes assises exposes des vibrations globales du corps. ISO/TR 10687

40、:2012(F) ISO 2012 Tous droits rservs 53.2 Segments vertbraux Pour dcrire la charge vertbrale avec le plus de prcision possible, il faut prendre en compte la mobilit des diffrentes parties de la colonne vertbrale en flexion, en extension et en rotation axiale. Une synthse en est donne dans le Tableau

41、 1; elle indique que les parties lombaire, thoracique et cervicale de la colonne vertbrale ont une mobilit diffrente et quil convient par consquent de les traiter sparment. Tableau 1 Maxima et minima des tolrances de mouvement de la colonne vertbrale selon la Rfrence 6 Type de mouvement Maxima (vert

42、bres) Minima (vertbres) Flexion sagittale C 0 /C 1 , C 4 /C 5 , L 4 /L 5T 9 /T 10Extension sagittale C 0 /C 1 , C 4 /C 5 , L 5 /S 1T 9 /T 10Flexion latrale C 1 /C 2 , C 7 /T 1 , L 3 /L 4T 5 /T 6Rotation axiale C 1 /C 2 , T 12 /L 1T 5 /T 6NOTE C 0correspond locciput. En raison de la grande mobilit de

43、 la colonne cervicale (vertbres C 1 C 7 ), il est plus pratique de dcrire le mouvement de cette dernire par la position de la tte (flexion/extension sagittale, flexion latrale, rotation axiale). La colonne thoracique (vertbres T 1 T 12 ) se diffrencie de la colonne lombaire par un minimum distinct p

44、our tous les types de mouvement. Par consquent, la rotation axiale, la flexion/lextension sagittale et la flexion latrale de la colonne thoracique sont tudies sparment. La partie infrieure de la colonne lombaire est troitement lie au pelvis. La bascule en avant et en arrire du pelvis saccompagne de

45、la lordose ou de la cyphose de la colonne lombaire (vertbres L 1 L 5 ). Il sagit dun degr de libert supplmentaire qui a dj t trait dans lISO 11226 4 . Pour ce qui est des autres degrs de libert de la colonne lombaire, il suffit de mesurer la flexion/lextension sagittale et la flexion latrale puisque

46、 la rotation axiale est ngligeable chez la personne assise. 3.3 Segments corporels autres que la colonne vertbrale Il est notoire que les segments appendiculaires du corps (cest-dire les membres suprieurs et infrieurs) ont une incidence sur la rponse biomcanique du corps assis. La position du membre

47、 infrieur, comme celle du membre suprieur, peut influer sur la masse apparente et la transmissibilit. Pour les conducteurs, la position du membre suprieur peut tre dicte par la nature de la tche excuter, par le type des commandes et leur position. La position du membre infrieur peut tre dicte par la prsence de pdales, la hauteur du sige et les exigences relatives la configuration doccupation du