Introduction
Les systèmes robotiques et portables sont de plus en plus considérés comme des solutions potentielles pour répondre aux exigences physiques, aux pénuries de compétences et aux risques de sécurité auxquels est confrontée l’industrie de la construction. Cependant, leur mise en œuvre réussie dépend non seulement de la faisabilité technique, mais aussi de leur adéquation avec les conditions de travail réelles. Cet article examine comment les systèmes robotiques interactifs et les exosquelettes sont perçus par les travailleurs de la construction en intégrant des données macro-niveau issues d’enquêtes européennes et nationales avec des informations micro-niveau provenant d’études pilotes.
Méthodes
Cinq enquêtes européennes à grande échelle ont été analysées et combinées avec des données de quatre études pilotes impliquant 37 travailleurs interagissant avec trois prototypes robotiques et un exosquelette pour le haut du corps. Les données quantitatives comprenaient l’utilisabilité, la charge de travail, les principes d’interaction et l’affinité pour la technologie. Des retours qualitatifs ont été obtenus par le biais de réponses ouvertes.
Résultats
Un ensemble de lignes directrices pour une approche centrée sur l’humain a été élaboré, offrant des conseils pratiques sur la conception et le déploiement de systèmes robotiques interactifs qui sont fonctionnels, sûrs, acceptables et efficaces dans des environnements de travail en évolution.
Discussion
Les défis observés soulignent l’écart entre les premières étapes de la conception du système et les réalités du travail dynamique dans la construction, mettant en évidence la nécessité d’une approche de développement participative et centrée sur l’humain. Les résultats suggèrent qu’une approche centrée sur l’humain est essentielle pour que les technologies émergentes soient fonctionnelles, sûres, acceptables et efficaces dans des environnements de travail en évolution.
Contexte de l’industrie de la construction
Le secteur de la construction est l’un des principaux secteurs économiques en Europe, représentant 9 % du produit intérieur brut de l’UE et employant plus de 18 millions de personnes. Malgré son importance économique, le secteur est confronté à des défis persistants, notamment des tâches physiquement exigeantes, des pénuries croissantes de compétences et des normes de sécurité complexes. En réponse à ces problèmes, les innovations technologiques, en particulier les systèmes robotiques avancés et les systèmes portables tels que les exosquelettes, ont attiré l’attention. Ces technologies émergentes promettent non seulement un soulagement physique, mais ont également la possibilité de changer fondamentalement la réalité du travail sur les chantiers de construction avec des conséquences de grande portée pour l’organisation du travail, les conditions psychosociales et la sécurité au travail.
Utilisation limitée des technologies numériques
Cependant, malgré leur potentiel, les technologies numériques restent sous-utilisées dans l’industrie de la construction. Par exemple, seulement 30 % des entreprises interrogées en Belgique ont déclaré être conscientes des nouvelles technologies numériques, et seulement 5 % les ont mises en œuvre. Cela montre que malgré son importance, la construction est à la traîne par rapport à d’autres secteurs dans la course à la numérisation. La majorité des systèmes robotiques avancés, quel que soit le secteur, aident actuellement dans les tâches physiques. En particulier, des tâches telles que le levage de charges lourdes, le transport d’objets et l’assistance aux mouvements pénibles sont courantes. Ces tâches relèvent généralement des emplois dits « 3D » (ennuyeux, dangereux, sales). Cela est souvent en ligne avec les tâches de manutention manuelle des matériaux (MMH) et l’exposition à des postures forcées. Les systèmes robotiques et les dispositifs portables qui éloignent les humains des tâches dangereuses ou les soutiennent pendant celles-ci pourraient réduire le risque de blessure à long ou court terme en partageant la charge biomécanique et en réduisant la fatigue.
Études sur les systèmes robotiques interactifs et les exosquelettes
De nombreuses études ont démontré que les systèmes robotiques interactifs et les exosquelettes peuvent réduire la contrainte physique, améliorer la précision des tâches et améliorer la sécurité au travail. Dans le contexte des lieux de travail industriels, en particulier ceux engagés dans la fabrication, ces technologies émergentes ont montré qu’elles réduisent la charge biomécanique et permettent une conception ergonomique du lieu de travail. Cependant, l’application de ces technologies dans des environnements non structurés et dynamiques, tels que les chantiers de construction, reste limitée à la fois en pratique et en recherche. Bien que la faisabilité technique se soit considérablement améliorée, des défis tels que la complexité technologique, la volatilité environnementale et l’acceptation limitée par les utilisateurs persistent. Les risques psychosociaux tels que le faible contrôle perçu, les pressions temporelles et le comportement imprévisible du système sont associés à une acceptation moindre et même à un stress accru lorsque les travailleurs doivent interagir avec des systèmes robotiques.
Principes de sécurité et de santé au travail
En plus des obstacles mentionnés précédemment, la mise en œuvre de la technologie sur le lieu de travail doit respecter les principes de sécurité et de santé au travail, en particulier la hiérarchie des contrôles. Les mesures organisationnelles doivent être prioritaires par rapport aux solutions techniques, telles que les robots, et les mesures personnelles, telles que les exosquelettes, doivent être le dernier recours. Certains postes de travail nécessitent des gestes complexes, une prise précise et de la dextérité. Cependant, les systèmes robotiques interactifs actuels ont encore des limitations en termes de faisabilité, de perception, de vitesse et de flexibilité. Une façon de surmonter ces limitations est d’incorporer des solutions portables. Les exosquelettes peuvent fournir des fonctions utiles qui répondent aux besoins ergonomiques industriels, tels que le soutien des charges posturales et la flexibilité dans la sélection des tâches. Les exosquelettes ont été perçus positivement par les travailleurs, qui s’attendent à ce qu’ils atténuent la contrainte physique et améliorent la santé globale, mais ils doivent être soigneusement intégrés dans les flux de travail pour garantir leur acceptation et leur efficacité.
Normes et principes d’interaction
Pour assurer le succès de ces technologies, il est crucial de comprendre et de concevoir pour les humains interagissant avec la technologie. La norme EN ISO 9214–110 sur l’ergonomie de l’interaction homme-système est une source de conseils sur la conception de l’interaction homme-robot. La norme contient sept principes d’interaction pertinents : Adéquation à la tâche, Auto-descriptivité, Conformité aux attentes de l’utilisateur, Apprentissage, Contrôlabilité, Robustesse aux erreurs et Adéquation à l’individualisation. La version révisée intègre le principe de l’Individualisation dans la Contrôlabilité et introduit le nouveau principe de l’Engagement de l’utilisateur. La recherche a montré que les utilisateurs potentiels de ces systèmes perçoivent chaque principe d’interaction comme ayant une importance variable. Ces facteurs clés ont été montrés pour améliorer la confiance et l’acceptation. Le niveau d’expertise peut également influencer les principes d’interaction prioritaires pour les utilisateurs. Néanmoins, tous les principes doivent être pris en compte lors de la conception de l’interaction.
Approche méthodologique
L’objectif de cet article est de combler cette lacune en synthétisant les informations de cinq enquêtes européennes à grande échelle avec les résultats d’études pilotes en conditions réelles. L’article cherche à répondre à la question de recherche suivante : Comment les systèmes robotiques interactifs et portables sont-ils perçus par les travailleurs de la construction, et quelles conclusions peuvent être tirées de cela pour la conception centrée sur l’humain des futurs lieux de travail dans la construction ?
Cet article utilise une approche méthodologique double. Initialement, les données des enquêtes européennes à grande échelle sont analysées pour fournir des informations sur les conditions de travail, les transformations technologiques et les facteurs de stress psychosociaux dans le secteur de la construction. Cette analyse offre une compréhension complète de l’état actuel de l’industrie de la construction européenne et indique les tendances futures et les domaines d’innovation potentielle. Ensuite, les résultats sont complétés par des résultats empiriques d’études pilotes en conditions réelles menées dans le cadre du projet HumanTech (Technologies centrées sur l’humain pour une industrie de la construction européenne plus sûre et plus verte). Ces études pilotes évaluent différents systèmes robotiques interactifs et exosquelettes, en se concentrant sur l’expérience utilisateur globale lors de l’interaction homme-technologie.
Conclusion
Les résultats démontrent la nécessité d’une conception centrée sur l’utilisateur lors du développement et de la mise en œuvre de technologies émergentes telles que les exosquelettes et les robots interactifs. Les problèmes signalés soulignent le fait que même les systèmes techniquement fonctionnels peuvent ne pas être alignés avec les besoins et les réalités de travail des utilisateurs. Il devient particulièrement critique lorsque les sentiments d’autonomie et de responsabilité sont restreints par un manque de contrôle ou en raison de réactions système peu claires. Les systèmes doivent non seulement être faciles à apprendre, mais doivent également pouvoir être intégrés de manière significative et flexible dans des contextes de travail réels. Ces informations issues d’enquêtes à grande échelle, associées à des expériences de première main de travailleurs de la construction, ont été utilisées pour déduire des lignes directrices de conception pour les systèmes robotiques interactifs et les exosquelettes qui seront présentées dans les prochains paragraphes. Seulement si les technologies sont perçues comme utiles, contrôlables et compréhensibles, elles peuvent contribuer à une amélioration durable des processus de travail et des conditions de travail.
🔗 **Fuente:** https://www.frontiersin.org/journals/robotics-and-ai/articles/10.3389/frobt.2025.1645150/full