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78 Chapitre 5. Le modèle géométrique dans HuMAnS mouvements ne sont pas cycliques et correspondent davantage à des ajustements posturaux. Les membres inférieurs forment une première boucle cinématique. Les chevilles ont une position fixe sur le chariot, les pieds étant accrochés aux cale-pieds par des sangles. Comme les cuisses sont principalement sollicitées en flexion-extension et que les genoux ne s’écartent pas, l’articulation de la hanche est modélisée par deux degrés de liberté, à savoir la flexion-extension et l’abduction-adduction, afin de fermer la chaîne lors de la rotation du pelvis. Les genoux possèdent uniquement la flexion-extension. Les pieds ont comme solide parent le chariot et sont supposés sans mobilité. Le tronc est segmenté en deux parties, le pelvis et l’abdomino-thorax. Deux modèles sont proposés pour l’articulation entre le pelvis et le haut du corps : Modèle A : Ce modèle considère uniquement le rotation d’axe vertical de l’abdominothorax par rapport au pelvis (q 10 ). Les flexions et inclinaisons latérales du tronc ne sont pas modélisées. Ce premier choix se justifie par les faibles déformations du tronc selon ces axes ainsi que par les consignes des entraîneurs (conserver le buste droit). Modèle B : L’articulation entre le pelvis et l’abdomino-thorax est une rotule (q 8−10 ). Lors de la résolution du problème inverse, les deux modèles ne vont pas nécessiter la même approche. Le modèle A ne pouvant réaliser certaines tâches, des ajustements de tâches seront nécessaires pour respecter les contraintes de fermeture de boucle. Par contre, pour le modèle B, il faudra pénaliser les flexions et inclinaisons latérales du tronc. La boucle des membres supérieurs est coupée au niveau d’une articulation passive. En kayak, une main (souvent la droite pour les kayakistes français) est fixe sur la pagaie alors que l’autre main coulisse sur le manche. C’est une articulation rotoïde passive. Nous avons modélisé cette articulation passive entre deux demi-pagaies. Ce choix permet une visualisation simplifiée de la fermeture de boucle et une définition similaire des deux chaînes des membres supérieurs. La boucle cinématique des membres supérieurs nécessite une redondance de degrés de liberté pour conserver un espace de tâche suffisant des extrémités de la pagaie. Du fait de cette redondance, il n’y a pas de solution unique au problème de cinématique inverse. Les épaules, les coudes et les poignets ont respectivement trois, deux et un degrés de libertés. L’épaule, et plus précisément l’articulation glénohumérale, est considérée comme une rotule. L’articulation sternoclaviculaire n’est pas modélisée pour plusieurs raisons. Tout d’abord, les données recueillies dans la première partie ne dissocient pas les mouvements du thorax de ceux des épaules. La rotation de la ceinture scapulaire résulte de ces mouvements combinés. Ensuite, aucun modèle anthropométrique simple n’existe pour calculer les inerties de l’épaule. La complexité anatomique de l’articulation entre le radius et l’ulna
5.3. Le modèle géométrique du kayakiste sur ergomètre 79 4 ) ! )) ). + 45 45 45 5 4 4 45 45 4 4 445 "'*'% &%'( "#$ 45 23 23 23 23 23 23 89: 23 6 6 6 6 6 6 67 6 6 6 6 6 67 6 6 6 66 66 6 6 6 6 66 6 & 0(1 &$1 "// ",- 6 6 6 Fig. 5.2 – Présentation du modèle géométrique du système chariot-athlète-pagaie. (A) Les 18 solides ; (B) Répartition des 28 degrés de liberté (ddl) entre les articulations et la racine ; (C) Points du squelette (Tags) impliqués dans la représentation et dans la définition de tâches en coordonnées cartésiennes ; (D) Dimensions des segments faisant appel aux variables Lo et Di. Le côté droit et le côté gauche ont par hypothèse les mêmes dimensions.
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