Analyse et modélisation du mouvement de préhension

This work discusses two fundamental problems relating to grasping hand : determining a kinematic model of the hand and to realise a data base of prehensile postures of the hand. A new kinematics model of the hand is developed with the main specificity: the deformation in arch of the palm realised by a two additional degrees of freedom for the ring and pinkie fingers. Ideal joints and rigid segments characterise the kinematics skeleton of the hand. The kinematical model is described using a robotic formalism developed by Denavit-Hartenberg. Ten hand postures are unregistered during an experimentation in vivo and using different shapes (sphere, cylinder and cube) and dimensions of object (40 mm, 60 mm, 80 mm). Qualitative and quantitative validation are realised using this model in the environment of an existent in digital human model (MAN3D)Le mouvement de préhension est un mouvement très complexe qui a fait l'objet de nombreuses recherches, non seulement dans le domaine ergonomique mais aussi dans le domaine clinique, en neurophysiologie, en robotique ou dans l'animation. Dans le contexte ergonomique, il est de plus en plus usuel d'utiliser un mannequin numérique pour reproduire et simuler des mouvements de préhension. Un tel outil, MAN3D, a été développé à l'INRETS. MAN3D permet la représentation des sujets humains (homme et femme) dans un environnement, ainsi que des interactions entre ces sujets et leur environnement. Cependant, dans l'état actuel de développement, les mouvements au niveau de la main sont peu réalistes et certaines postures réelles sont impossibles à reproduire. Cette limite est principalement liée à la modélisation trop simplifiée du modèle cinématique de la main. L'objectif de cette thèse est donc en premier lieu de développer un modèle cinématique de la main, intégré dans le mannequin numérique MAN3D, capable de reproduire et de simuler, de la manière la plus réaliste possible, des postures de préhension. Un second objectif est d'exploiter ce modèle pour réaliser une base de données de postures de préhension adoptées naturellement lors de la prise et la manipulation de plusieurs types d'objets