Depuis que l’homme explore l’espace, l’un des plus grands enjeux consiste à pouvoir y séjourner sur une longue période (6 mois). On sait qu’avec le temps, l’absence de gravité provoque un vieillissement prématuré des os ainsi qu’une atrophie musculaire chez le spationaute. Il est donc indispensable de pratiquer régulièrement des exercices physiques résistifs optimisés pour contrer la perte musculaire et osseuse durant les vols spatiaux.
Objectifs
- Détection des centres articulaires d’un individu pour estimer les oscillations d’angles des articulations durant des exercices physiques
- Optimisation de la fatigue musculaire avec un programme adapté pour renforcer les muscles
- Amélioration des conditions de voyage spatial et optimisation la charge utile au départ du voyage spatial
Un des objectifs des chercheurs est de contrôler la posture du spationaute lors de séances d’exercices physiques résistifs pour en optimiser l’efficacité tout en réduisant le risque de blessure à la suite d’une mauvaise utilisation, en particulier pour des mouvements du corps nécessitant de fortes charges comme c’est le cas avec le dispositif ARED (pour « Advanced Resistive Exercise Device ») à bord de la Station Spatiale Internationale ISS. Pour ce faire, une solution consiste à utiliser un outil permettant le suivi temps réel des mouvements afin de les corriger en temps réel comme le font tous les coachs sportifs.
Dans le cadre d’un démonstrateur technologique, l’ESA demande une évaluation des performances d’un système développé par COMEX avec le support en médecine spatiale apporté par le MEDES.
Contexte
COMEX a développé un système d’analyse du mouvement appelé V-Care permettant le suivi du mouvement en 3D dont l’avantage est qu’il est sans marqueurs (Markerless body-traking). Le système utilise deux caméras qui sont compactes et faciles d’installation.
L’étude présentée ici avait pour but d’évaluer la précision de ce système à partir d’angles articulaires sélectionnés. Les données obtenues avec V-Care ont été comparées à celles d’un système Gold Standard dans le domaine.
Les deux systèmes ont été comparés lors de trois exercices physiques résistifs représentatifs d’une évaluation fonctionnelle au Technosport d’Aix-Marseille Université.
Résultats
Cette étude visait à comparer la performance d’un système de capture du mouvement sans marqueurs, V-Care, au gold standard dans le domaine.
Le système V-Care est plus performant pour suivre les deux articulations principales des membres inférieurs. Pour les membres supérieurs l’erreur est plus importante.
Malgré cette précision plus faible sur les membres supérieurs, le système V-Care semble être adapté pour le suivi réel d’exercices physiques dans le cadre de vols spatiaux. Son côté « Plug & Play » lui permet une utilisation aisée et rapide au regard des temps de préparation du système Gold standard dans le domaine. Ces derniers peuvent être de l’ordre de la journée pour la mise en place initiale d’une dizaine de caméras, plus une demi heure pour la pose des marqueurs.
Perspectives
Pour conclure cette étude, le V-Care apparait comme un outil simple d’utilisation et suffisamment précis pour le suivi du mouvement lors de tâches fonctionnelles.
La prochaine étape consiste à intégrer le système V-Care dans un dispositif d’exercices résistifs simulant le ARED.
