Maître·sse de conférences

MCF - Biomécanique, modélisation et simulation du système musculosquelettique

Équipes / Services concernés

gepetto

Responsables

Pierre Lopez

Date de publication

30.01.24

La personne recrutée traitera des problématiques liées à l'étude de la dynamique humaine sur ses deux versants : l’expérimentation d’une part et la modélisation du système musculosquelettique d'autre part. Un des enjeux consiste à modéliser puis simuler le comportement humain lorsqu’il est en interaction physique avec des systèmes extérieurs actifs ou passifs.

La personne recrutée devra être capable de mettre en place des expérimentations de haut niveau chez l'Homme permettant l'étude de la cinématique, de la cinétique et de la dynamique du système musculosquelettique. Elle devra maitriser pour cela l'utilisation des outils fondamentaux de la biomécanique : analyse du mouvement tridimensionnel, électromyographie, plateforme de force, ergomètre, etc. Elle devra connaitre les différentes contraintes d'ordre éthique et expérimentales propres à de telles études.

Le candidat devra aussi maitriser les différents aspects de la modélisation musculosquelettique. Cette modélisation relève des trois axes suivants :

- La modélisation géométrique du squelette : géométrie osseuse, structure articulaire, structure musculaire et anthropométrie.

- La modélisation au niveau cinématique : repères anatomiques, séquences d'axes, prise en compte des artefacts liés aux mouvements des tissus mous, méthodes classiques de filtrage des données, détermination des centres articulaires, etc.

- La modélisation dynamique propre à déterminer les contraintes internes au système polyarticulé par le biais des procédures classiques de dynamique inverse.

Ces modèles dynamiques devront permettre la détermination des actions mécaniques internes, soit globalement au niveau articulaire, soit au niveau local en déterminant les efforts propres à chaque muscle en résolvant le problème d'optimisation propre à la redondance des actionneurs. Un des défis majeurs de ces modèles est qu'ils doivent rester d'une complexité mesurée pour pouvoir être injectés dans les algorithmes de génération de mouvements développés par l’équipe Gepetto du LAAS-CNRS. En ce sens, la connaissance des outils classiques de la littérature (Opensimm, AnyBody, ...) sera un plus. Le candidat, devra avoir des compétences fortes et avérées en dynamique des solides. Il devra aussi avoir des connaissances actualisées des différents modèles de contrôle du mouvement chez l'Homme.

Ces thématiques émergentes ont pour visée d’étudier des contextes émergents de production de mouvements, possiblement en interaction physique contrainte avec l’environnement ou avec l’Homme. Des applications à l'ergonomie, l'étude du geste sportif, la pathologie et le vieillissement, la robotique ou encore la conception d’exosquelettes seront envisagées.