Exosquelettes sur les chantiers : une révolution pour votre travail

2.9 milliards de dollars US, ce sera la valeur du marché des exosquelettes d’ici 2028. Au premier rang des acteurs de ces nouvelles technologies, des entreprises québécoises tirent leur épingle du jeu. Et si vous aussi, vous équipiez vos salariés avec ce nouveau système? 

Votre premier exosquelette peut être québécois. Pour le choisir, voici ce que vous devez savoir sur ces structures portables qui peuvent tout changer sur les chantiers, tant pour l’employeur que pour le salarié. 

Les différents types d'exosquelettes

Exosquelettes passifs et actifs

Les exosquelettes passifs sont des dispositifs se privant de toute motorisation. Pour réduire la charge biomécanique et l’effort métabolique de son utilisateur, l’exosquelette passif mise notamment sur : 

• Des ressorts; 

• Des contrepoids; 

• Des leviers. 

Le but d’un exosquelette passif est simple : redistribuer les charges pour soulager certaines articulations ou parties du corps (bas du dos, genoux, épaules, etc.). 

Les exosquelettes actifs quant à eux, ne suivent pas tout à fait le même but. Ils cherchent à fournir une force supplémentaire au travailleur, grâce à : 

• Des moteurs électriques; 

• Des éléments hydrauliques; 

• Des éléments pneumatiques. 

Exosquelettes motorisés et mécaniques

Les exosquelettes motorisés et mécaniques sont donc des exosquelettes actifs. On parle parfois d'un exosquelette motorisé car, qu’il soit actif ou passif, l’exosquelette est toujours une structure mécanique qui peut viser à : 

• Soutenir le bas du dos; 

• Assister le haut du corps ou les membres supérieurs; 

• Soulager le bas du corps (particulièrement les genoux).  

Ce rôle d’assistance dans la réalisation d’un effort physique fait que l’exosquelette est parfois considéré comme un équipement de manutention. Parce qu’il est aussi un matériel portable, il peut également être considéré comme un équipement de protection individuel (EPI). 

Exosquelettes complets et partiels

Un exosquelette complet est une structure qui épouse parfaitement l’ensemble du corps humain pour l’assister dans l’ensemble de ses mouvements. 

Les dispositifs d’assistance partiels quant à eux, ne visent qu’une partie du corps. Ainsi, il peut s’agir d’une structure passive qui vient soutenir le genou à l’aide d’un harnais sous-fessier, d’une orthèse articulée et de ressorts.

Mais il peut tout autant s’agir de dispositifs actifs, reposant sur des moteurs et des senseurs reliés à un logiciel d'intelligence artificielle. Dans ce cas, il ne s’agit pas simplement de soulager le genou, mais aussi de donner plus de force aux muscles des jambes. 

C’est ce que nous verrons dans la dernière partie consacrée aux fabricants d'exosquelettes 100% québécois. 

Pourquoi utiliser un exosquelette? Les avantages à découvrir

L'intérêt des exosquelettes pour la santé des utilisateurs

Les travailleurs de l’industrie de la construction sont parmi les plus frappés par les troubles musculosquelettiques liés au travail. Au point que chaque année aux États-Unis seulement, ces maladies coûtent plus de 2 milliards de dollars US aux assurances mutuelles. Parmi ces troubles, on compte annuellement et en moyenne, par travailleur : 

• 43% de douleurs de dos et 8 jours d’arrêt de travail; 

• 16% de douleurs aux épaules et 25 jours d’arrêt de travail.

Voici pourquoi les entreprises du secteur de la construction misent beaucoup sur des dispositifs pouvant aider le salarié. L’exosquelette en fait pleinement partie.  

Protection du dos et des épaules

De nombreux types d’exosquelettes agissent sur le dos et les épaules pour les soulager des charges. On compte notamment : 

• Les exosquelettes d’épaules; 

• Les équilibreurs d’outils. 

Nous verrons leur prix à la fin de cet article. Mais disons tout de suite que les exosquelettes fonctionnent pour réduire les douleurs du bas du dos. Lors de l’activité physique, ils permettent de réduire : 

• Le pic des muscles érecteurs du rachis de 9%; 

• L’amplitude musculaire de 16%. 

De plus, l’utilisation de ce type de dispositifs permet non seulement de diminuer l’effort des travailleurs, mais aussi d’augmenter leur confiance, surtout lorsqu’ils sont déjà affligés de douleurs au dos. 

Soutien des jambes et des genoux

Pour les travailleurs de la construction, les genoux sont une articulation qui n’est pas épargnée, puisqu’ils sont amenés à : 

• Travailler à genoux; 

• Porter des charges lourdes; 

• Marcher longuement; 

• Monter et descendre des escaliers et des échelles. 

Ces activités imposent des surcharges sur l’articulation du genou. En conséquence, cette dernière doit modifier sa structure pour s’adapter à l’activité du travailleur, engendrant des changements dans la manière de marcher. Ce sont ces changements qui, sur le long terme, créent des troubles articulaires comme la gonarthrose, une usure prématurée du cartillage.

Pour soulager l’articulation fémoro-tibiale, des entreprises développent des exosquelettes comme ceux dont nous avons parlé précédemment. C’est-à-dire des dispositifs tant complets que partiels.

Ainsi, la compagnie canadienne Mawashi produit un exosquelette appelé Uprise, capable de supporter 70% de la charge d’un sac à dos. Développé avant tout pour les forces armées, cet exosquelette a son pendant dans l’industrie de la construction grâce à la compagnie américaine Sarcos et son Guardian XO Max, dont nous allons reparler dans la prochaine partie. 

Les exosquelettes dans le domaine de la construction

Manutention de charges lourdes et travaux en hauteur

Nous avons évoqué l’exosquelette Gardian XO Max, de la société Sarcos. Ce dernier, produit spécialement pour le secteur de la construction, permet à un homme de porter sans effort 198 lbs (90 kg).

Cela signifie qu’il s’agit d’un exosquelette robotisé, c’est-à-dire de type actif. Mais attention, ce marché n’en est encore qu’à ses balbutiements. Pour l’instant, les chercheurs se montrent prudents quant aux avantages réels pour les travailleurs. 

En effet, des autorités de la santé, de la prévention et de la sécurité au travail, comme l’INRS français, rapportent que les exosquelettes actifs limitent encore la fluidité des mouvements du travailleur. Par contre, ils permettent bel et bien de réduire les charges sur les articulations de l’ordre de 10% à 60%.  

Les études sont d’ailleurs de plus en plus nombreuses à montrer les effets bénéfiques de ces dispositifs d’assistance, y compris pour les exosquelettes passifs. C’est justement sur ce type de matériel que s’est penchée une étude sur les travaux avec les bras levés. Les chercheurs ont constaté que le port d’un exosquelette passif permettait de faire baisser le rythme cardiaque durant l’activité professionnelle de l’ordre de 7% à 8%.

Réduction de la fatigue et augmentation de la productivité

La fatigue engendrée par l’activité physique est intimement liée à l’activité cardiaque. Nous avons dit qu’un exosquelette, même passif, permet de faire baisser la demande d’énergie au cœur de 6% à 7%. Comment cela se traduit-il sur la fatigue musculaire? 

Toujours en étudiant un exosquelette passif utilisé pour aider les travailleurs à réaliser des travaux à bras levés, les chercheurs ont pu calculer l’effort musculaire réalisé par le deltoïde antérieur (au niveau de l'épaule) et le degré de fatigue de l’opérateur. Ils ont ainsi pu mettre en évidence les gains suivants : 

• Deltoïde antérieur : réduction de 16%; 

• Fatigue : réduction de 41%. 

Toutefois, et cela rejoint l’avis des autorités de santé au travail, les salariés ont ressenti une frustration et un inconfort grandissant au niveau des points de contact entre l’exosquelette et le corps. Il existe donc, à l’heure actuelle, des marges de progression que les fabricants de ces nouvelles technologies vont devoir atteindre. 

En ce qui concerne les gains de productivité, treize études se sont penchées sur la question en cherchant notamment à déterminer : 

• La durée du travail; 

• L’endurance; 

• La durée du mouvement; 

• Le nombre de tâches réalisées. 

Les résultats ont été positifs pour des activités comme le pelletage, le soudage et la peinture électrostatique. Par contre, les résultats étaient plus mitigés dans les activités de perçage, de manutention et d’assemblage manuel. 

Tout n’est donc pas gagné avec les exosquelettes. Certes, il y a des avancées, mais tous les domaines d’activité ne sont pas touchés de la même façon. Un matériel pouvant convenir à des équipes de béton pourrait donc ne pas trouver grâce auprès d’un collègue qui pose des pavés unis, et vice-versa. 

Achat d'un exosquelette : ce qu'il faut savoir

Où se procurer un exosquelette?

Pour la manutention, deux entreprises Nord-américaines peuvent être sélectionnées : 

• La compagnie québécoise Biolift; 

• La compagnie américaine Sarcos. 

Il existe aussi des exosquelettes, principalement passifs, vendus sur des plateformes de commerce en ligne comme Amazon, mais ce n’est pas là que nous vous conseillons d’aller pour investir dans cette technologie. 

C’est pourquoi nous allons parler de Biolift plus en détail dans la dernière section de cet article. 

Combien coûte un exosquelette?

Il est possible d’acheter un exosquelette pour le haut du corps chez Hilti. Vendu sous le nom d’Exo-s, vous pouvez trouver des dispositifs d’épaules à partir de 1769$. 

À titre d’exemple, dans la catégorie des exosquelettes pour genoux, Ski-Mojo propose un produit à 1 350$ vendu chez Echo Sports. 

Pour les exosquelettes définitivement orientés construction, et produits par Mawashi (UpLift), Biolift ou encore Sarcos (Guardian XO Max), il faudra vous tourner directement vers ces entreprises pour demander un devis adapté à vos besoins. 

L'exosquelette québécois : une réalisation 100% locale

Entre Canadiens, Français et Américains, la compétition est rude entre les principaux acteurs mondiaux du marché. Parmi eux, des entreprises québécoises sont en train de faire leur nid : 

• Biolift; 

• Mawashi. 

Qui est Biolift? 

Biolift est né de l’impulsion d’Eurovia, une filiale du groupe français Vinci, qui ambitionnait de créer un projet capable de limiter les charges dans l’activité physique des travailleurs de la construction. Les exosquelettes leur ont naturellement semblé être le projet le plus sûr pour atteindre des résultats et limiter les accidents du travail. 

L’avantage de Biolift est qu’il s’agit d’une entreprise créée par des professionnels de la construction, en partenariat avec de nombreuses entreprises locales du même domaine d’activité. 

Par conséquent, le matériel qu’ils proposent est entièrement tourné vers les besoins des travailleurs. Si vous avez bien lu ce que nous avons écrit avant, c’est très important, car les besoins diffèrent grandement entre les différents corps de métier présents sur un chantier. 

C’est peut-être même le point faible de Mawashi.

Qui est Mawashi? 

Basé à Saint-Jean-Sur-Richelieu, Mawashi a été créé en 2003 avec l’ambition de développer des équipements corporels qui puissent eux aussi aider les travailleurs. Par contre, il ne s’agissait pas forcément des travailleurs de la construction et des employeurs qui supportaient de nombreux arrêts de travail. 

Mawashi s’est avant tout focalisé sur l’armée et la défense, pour élaborer un exosquelette conçu pour les militaires, sous le nom de Uprise. Si l’entreprise a réussi à devenir célèbre, c’est avant tout grâce au Pentagone, qui a sélectionné ses équipes pour conceptualiser les exosquelettes de l’armée américaine. 

Son produit, Uplift, destiné aux employeurs de la construction qui veulent équiper leurs salariés, possède justement une technologie qui découle de cette expérience. Est-il aussi performant que celui de Biolift, conçu uniquement pour les métiers de la construction? 

À vous de voir, en demandant des devis aux deux entreprises et peut-être en pouvant les tester. 

Exosquelettes dans l'industrie de la construction : un pas de plus vers la sécurité des travailleurs

L'utilisation croissante des exosquelettes dans l'industrie de la construction représente une avancée technologique significative pour améliorer la santé, la sécurité, la productivité et le bien-être des travailleurs. Ces dispositifs offrent un soutien ergonomique précieux, réduisent le risque de blessures liées aux efforts répétitifs et aux charges lourdes, tout en optimisant l'efficacité des tâches physiques. Avec des innovations continues et une adoption plus répandue, les exosquelettes deviennent une composante essentielle de l'environnement de travail moderne, témoignant de l'engagement de l'industrie de la construction envers le progrès et le bien-être des travailleurs.