Les exosquelettes en situation réelle : l’étude Fraunhofer documente un soulagement musculaire mesurable

Chaque jour, des salariés de l’artisanat, du bâtiment ou de la logistique soumettent leur corps à des positions pénibles et fatigantes et manipulent des charges, et ce jusqu’à un âge avancé. En Suisse, environ un quart des actifs occupés ont plus de 55 ans¹. Environ 45 % étaient exposés dans leur travail à au moins trois des dix risques physiques, le plus souvent des mouvements répétitifs identiques, des postures douloureuses et le port de charges lourdes.²

Alors que de nombreux processus de travail sont progressivement automatisés dans les différents secteurs, les activités physiquement exigeantes comme soulever, porter et préparer des commandes restent tributaires de la main-d’œuvre humaine. Et ce n’est pas sans conséquences : les douleurs dorsales et lombaires sont les deux troubles physiques les plus fréquents en Suisse, et près de la moitié de la population en souffre de manière aiguë.³

La pénurie de main-d’œuvre qualifiée aggrave encore la situation. Dans le secteur de la santé et dans la construction en particulier, la demande de personnel qualifié reste élevée. Cette pénurie devrait encore s’accentuer ces prochaines années sous l’effet des départs à la retraite et du recul des diplômes d’apprentissage. Même un renforcement de la formation initiale et continue ne permettra pas de la compenser entièrement.⁶

Dans ce contexte, il devient de plus en plus important non seulement de recruter de nouvelles personnes, mais aussi de ménager le personnel déjà en place. Lorsque moins de personnes sont disponibles pour la même quantité de travail, la charge pesant sur chacun augmente, et avec elle le risque de troubles de santé. Le problème dépasse d’ailleurs le seul secteur de la logistique : les maladies du dos touchent tous les secteurs et concernent aussi bien les personnes exerçant un travail physique que celles occupant des postes sédentaires.

À cela s’ajoute que ces troubles entraînent très souvent de longues absences, avec des coûts économiques élevés. À elles seules, les absences pour cause de maladie ou d’accident ont engendré en 2024 quelque 12 milliards de francs de pertes de production, soit environ 1,5 % du produit intérieur brut de la Suisse.⁴ Une part considérable de ces absences, environ un quart, est imputable aux affections de l’appareil locomoteur.⁵

Les exosquelettes, des structures de soutien mécaniques qui assistent le corps lors d’activités pénibles, peuvent faire partie de la solution. Or, on disposait jusqu’ici de peu de données fiables sur leur effet dans des situations de levage réelles en milieu industriel. Cette lacune est désormais comblée par une étude de l’Institut Fraunhofer pour les techniques de production et l’automatisation (IPA), réalisée à la demande de Jungheinrich PROFISHOP et du fabricant d’exosquelettes HUNIC. La mesure s’est déroulée dans des conditions de travail réelles. Elle a étudié l’effet individuel et combiné de l’exosquelette HUNIC SoftExo Lift et d’aides techniques sur l’activité musculaire et la posture en entreprise.

Table des matières

Maux de dos: un coût de plusieurs milliards pour la Suisse
Nouvelle étude sur les exosquelettes en conditions réelles
Jusqu’à 41,5 % de soulagement musculaire
Mise en perspective: un potentiel pour la prévention et l’efficacité
À propos de l’étude

Les principaux résultats

Jusqu’à 41,5 % de soulagement de certains muscles du dos
Plus la flexion du tronc est marquée, plus le soulagement musculaire est important
Colonne vertébrale plus droite et prévention du dos rond dans les huit combinaisons de levage mesurées : courbure moyenne de la colonne réduite jusqu’à 35 %
Mouvement guidé et plus régulier : dans six mesures sur huit, la courbure de la colonne variait moins avec l’exosquelette, jusqu’à 55 %
Rotation du tronc guidée en pleine liberté de mouvement : environ 10° de moins, et avec l’exosquelette, toutes les valeurs mesurées restent dans la plage neutre, sous 10°

Maux de dos : un coût de plusieurs milliards pour la Suisse

Les douleurs dorsales et lombaires sont les troubles physiques les plus fréquents en Suisse : lors de la dernière enquête sur la santé, 45 % des personnes interrogées ont déclaré en souffrir de manière aiguë. Environ 23 % de toutes les hospitalisations sont dues à des maux de dos.³

Les secteurs physiquement exigeants sont les plus touchés. Dans la construction ainsi que dans les transports et l’entreposage, les employés s’absentent nettement plus souvent que la moyenne de la branche : environ 9 à 10 jours d’absence par an et par poste à plein temps, contre environ 8 jours en moyenne.⁷ Ce n’est pas un hasard : charges lourdes, postures douloureuses, cadence de travail élevée et pression du temps font ici partie du quotidien. Dans les soins, s’ajoutent le soulèvement et le déplacement de personnes, ce qui sollicite fortement les femmes en particulier.²

L’impact économique est considérable : les absences pour cause de maladie ou d’accident ont engendré en 2024 quelque 12 milliards de francs de pertes de production.⁴ Si l’on part du principe qu’environ un quart de toutes les absences pour maladie sont dues à des affections de l’appareil locomoteur, le préjudice lié aux troubles physiques s’élève, selon notre propre estimation, à environ 3 milliards de francs par an, soit environ 8 millions de francs par jour.⁵

L’effort physique reste souvent invisible, jusqu’à ce qu’il soit trop tard

Un problème central : l’effort réellement fourni lors d’un travail physique est souvent invisible. Deux personnes peuvent effectuer la même tâche. L’une travaille par exemple à un sixième de sa force maximale, tandis que l’autre frôle sa limite de charge. Sans mesure biomécanique, ce risque reste caché. Les troubles n’apparaissent souvent qu’après des années de sollicitations répétitives. Il est alors souvent trop tard.

Comment prévenir ces atteintes lorsque le nombre de répétitions et la nature de l’activité sont dictés par le processus de travail ? Le levier décisif réside dans l’amélioration de la posture et la réduction de la charge musculaire. C’est là qu’interviennent les produits ergonomiques tels que les exosquelettes. Et une nouvelle étude apporte désormais de nouveaux éclairages sur leurs effets sur l’activité musculaire et la posture lors de manutentions réelles.

« Ce qui fait la particularité de cette étude, c’est que nous avons pu mener une investigation scientifique en contexte industriel. Nous avons donc eu la possibilité d’étudier les processus de travail chez Knauf et de mesurer les sollicitations telles qu’elles se produisent au quotidien. »

Urban Daub M.Sc., responsable du secteur d’activité Ergonomie et technique médicale, Institut Fraunhofer pour les techniques de production et l’automatisation IPA

Nouvelle étude sur les exosquelettes en conditions réelles

Pour étudier l’effet des exosquelettes dans la pratique et combler cette lacune, Jungheinrich PROFISHOP et HUNIC ont chargé le Fraunhofer IPA de réaliser une étude en conditions réelles. Les mesures ont été effectuées chez Knauf Gips KG, entreprise établie en Allemagne, qui a mis à disposition deux spécialistes expérimentés de la préparation de commandes ainsi que son hall de production à Altbach (Bade-Wurtemberg, Allemagne).

Le 30 juin 2026, les collaborateurs ont effectué un cycle de manutention habituel dans leur travail quotidien : déplacer six sacs de matériaux de construction d’un point de prélèvement à un point de dépose, avec et sans exosquelette. L’ordre et la technique de dépose ont été choisis librement par les collaborateurs et n’étaient pas prédéfinis. Quatre combinaisons de hauteurs de prélèvement et de dépose ont été étudiées, du prélèvement et de la dépose en position basse (flexion maximale, env. 64°) à la dépose sur un transpalette à ciseaux (flexion minimale, env. 15°).

Trois systèmes de mesure synchronisés ont enregistré les effets : l’électromyographie (EMG) pour l’activité musculaire, des capteurs Xsens pour le mouvement du corps entier et Rectify pour la mesure de la colonne vertébrale en 18 points de mesure en 3D. La mesure a été préparée par une mesure pilote au laboratoire du mouvement, afin d’optimiser le dispositif de mesure et le traitement des données. L’évaluation a porté exclusivement sur le cycle de manutention défini et n’a pas tenu compte des activités annexes ni des interruptions.

Jusqu’à 41,5 % de soulagement musculaire

La mesure de l’activité musculaire a montré, dans les quatre situations de travail, un net soulagement grâce à l’exosquelette. Au moins une partie musculaire a toujours été soulagée de 20 % ou plus. Le soulagement musculaire maximal s’est élevé à 41,5 %.

Un résultat central : plus la situation de levage est défavorable sur le plan ergonomique (mesurée à l’angle de flexion du tronc), plus le soulagement apporté par l’exosquelette est important. Pour un mouvement avec une flexion moyenne du tronc de 15° (milieu-milieu), le soulagement musculaire moyen, calculé sur l’ensemble des points de mesure, était d’environ 9 %. À 32° (milieu-bas), il était d’environ 15 %, à 53° (bas-bas avec aide technique) d’environ 18 % et à 64° (bas-bas depuis le rayonnage) d’environ 19 %. Les soulagements musculaires les plus marqués, soit environ 41 %, ont été mesurés dans la situation la plus basse (prélèvement bas et dépose basse).

Une colonne plus droite et un levage guidé

Outre le soulagement musculaire, l’étude a documenté une amélioration de la posture grâce à l’utilisation du SoftExo Lift. Dans les huit combinaisons participant-condition, une posture de la colonne en moyenne plus droite a été constatée (jusqu’à 35 % plus droite), ce qui évite le dos rond. Parallèlement, le mouvement de levage a été guidé : la courbure de la colonne variait moins, jusqu’à 55 %.

L’inclinaison du buste vers l’avant (flexion) et la torsion du tronc (rotation) étaient elles aussi moindres. L’exosquelette ne restreint pas la liberté de mouvement, mais il diminue les positions extrêmes qui sollicite trop le corps, par exemple, lors de la rotation du tronc. Se tordre sous la charge est considéré comme défavorable pour la santé et la sécurité au travail. Dans le schéma d’évaluation de l’Institut pour la sécurité et la santé au travail de l’assurance sociale allemande des accidents (DGUV), des seuils de 10 degrés (zone jaune) et de 30 degrés (zone rouge) s’appliquent à la rotation du tronc.⁸ Dans la mesure du Fraunhofer IPA, la rotation du tronc avec l’exosquelette était réduite de 10 degrés au maximum lors de la dépose en position basse. Les exosquelettes peuvent donc aider à réduire les mouvements dans une plage de rotation à risque.

Cela montre qu’ils favorisent une exécution ergonomiquement plus favorable du même mouvement, en évitant les positions extrêmes.

« La mesure Fraunhofer prouve, pour notre SoftExo Lift en conditions réelles d’exploitation, ce qui nous distingue sur le marché : l’exosquelette n’apporte pas seulement de la force, il optimise aussi la posture, grâce à un effet de redressement et à une rotation du tronc réduite. Un second constat me paraît tout aussi précieux : même sur un poste de travail déjà optimisé sur le plan ergonomique, les collaborateurs profitent encore de manière significative de l’exosquelette. Nous pouvons donc dire qu’un exosquelette, en tant qu’aide au levage portée sur le corps, est une bonne idée dans toutes les situations. »

Dr. David Eckardt, Managing Director & CCO, HUNIC GmbH

Mise en perspective : un potentiel pour la prévention et l’efficacité

Les résultats de l’étude Fraunhofer montrent des différences mesurables à plusieurs niveaux grâce à l’utilisation d’exosquelettes en milieu industriel : soulagement des muscles dorsaux, colonne vertébrale plus droite et positions extrêmes moins sollicitantes lors de la flexion vers l’avant et de la rotation du tronc. Les effets musculaires mesurés et l’amélioration de la posture peuvent contribuer à ménager les salariés et améliorer, à long terme, la prévention des affections musculosquelettiques.

Au-delà de la prévention et du soulagement, l’utilisation d’exosquelettes peut aussi contribuer à une performance plus constante : une fatigue musculaire moindre peut aider à maintenir la concentration tout au long de la journée de travail et à stabiliser la qualité du travail. Cela permet également de réduire le risque d’erreurs liées à la fatigue. L’utilisation d’exosquelettes peut en outre accélérer certains processus.⁹ La mesure dans laquelle ces effets sont transposables à d’autres processus de travail doit être confirmée par des études complémentaires. L’étude complète les recherches existantes et montre le potentiel de conditions de travail assistées par la technique, y compris pour d’autres secteurs.

« Nous avons commandité cette étude parce que nous voulons offrir à nos clients des données fiables sur l’efficacité des aides ergonomiques. La combinaison de solutions techniques, comme notre transpalette à ciseaux, et de mesures de protection individuelles, comme l’exosquelette, montre comment rendre les processus de travail plus ergonomiques dans la logistique. Les résultats des mesures documentent des différences biomécaniques concrètes. C’est une base importante pour les entreprises qui souhaitent protéger leur personnel sur le long terme tout en travaillant efficacement. »

Sebastian Köhlert, responsable d’équipe Gestion des risques produits et conformité, Jungheinrich PROFISHOP

À propos de l’étude

L’étude sur l’effet des exosquelettes en contexte industriel a été menée avec deux spécialistes expérimentés de la préparation de commandes chez Knauf Gips KG à Altbach (Allemagne). Les collaborateurs ont effectué un cycle de manutention défini : déplacer six sacs de matériaux de construction d’un point de prélèvement à un point de dépose. Quatre combinaisons de hauteurs de prélèvement et de dépose ont été étudiées :

Prélèvement bas dans le rayonnage -> dépose basse (env. 64° de flexion du tronc)
Prélèvement à mi-hauteur du rayonnage -> dépose basse (env. 32° de flexion du tronc)
Prélèvement bas avec transpalette électrique -> dépose basse (env. 53° de flexion du tronc)
Prélèvement à mi-hauteur du rayonnage -> dépose sur le transpalette à ciseaux de Jungheinrich PROFISHOP (env. 15° de flexion du tronc, hauteur ergonomique)

Chaque situation a été réalisée avec et sans l’exosquelette HUNIC SoftExo Lift. L’évaluation a porté exclusivement sur le cycle de manutention défini (sans activités annexes ni interruptions). Avant la mesure en entreprise, une mesure pilote a eu lieu au laboratoire du mouvement du Fraunhofer IPA afin de tester le dispositif de mesure et le traitement des données. Elle a servi uniquement à la préparation méthodologique et ses résultats n’ont pas été intégrés à l’évaluation principale.

Les résultats se rapportent aux situations de travail précisément étudiées et ne se transposent pas sans autre à d’autres personnes, activités ou postes de travail. La mesure a porté sur des paramètres biomécaniques. Des affirmations sur la productivité, la vitesse de travail ou la prévention à long terme n’ont pas fait l’objet de l’étude. L’étude n’est assortie d’aucune recommandation du Fraunhofer IPA quant à l’utilisation ou à l’achat du HUNIC SoftExo Lift ou des aides fournies par Jungheinrich PROFISHOP.

Réalisée par: Institut Fraunhofer pour les techniques de production et l’automatisation (IPA)

Mandants: Jungheinrich PROFISHOP AG & Co. KG et HUNIC GmbH

Partenaires: HUNIC (exosquelette HUNIC SoftExo Lift), Knauf Gips KG (deux spécialistes, hall de production), Jungheinrich PROFISHOP (transpalette à ciseaux Ameise® PTM 1.5 électrohydraulique avec contrôle de position)

Date: 30 juin 2026, Knauf Gips KG, Altbach (Bade-Wurtemberg, Allemagne)

Systèmes de mesure: mesure de la colonne vertébrale (Rectify, 18 points de mesure en 3D), capture de mouvement (Xsens, 17 capteurs sans fil), activité musculaire (EMG)

Paramètres étudiés: activité musculaire, courbure de la colonne vertébrale, flexion, flexion latérale, rotation, mouvement du corps entier