Integration von Bewegungsdaten ausgewählter Ganzkörperbewegungen in ein digitales Menschmodell

Integration von Bewegungsdaten ausgewählter Ganzkörperbewegungen in ein digitales Menschmodell Universalthema

Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit dem Fachgebiet Simulation und Systemoptimierung der TU Darmstadt (Prof. Dr. Oskar von Stryk) durchgeführt.

Integration von Bewegungsdaten ausgewählter Ganzkörperbewegungen in ein digitales Menschmodell Universalthema
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Ziele:

Im Rahmen des DFG-Vorhabens werden Untersuchungen und Analyse ergonomischer Ganzkörper-Bewegungenen beim Aufnehmen und Platzieren instabiler Gegenstände durchgeführt. Folgende Ziele werden verfolgt:

  • Erhebung von Bewegungsmessdaten im Labor zur Erstellung einer Mensch-Bewegungs-Datenbank
  • Schließen von Erkenntnisdefiziten der Bewegungsforschung von ausgewählten Körperteilen durch kinematische/kinetische und deskriptive Bewegungsbeschreibung
  • Signifikante Aussagen
    • zu Kontroll-Strategie des Menschen bei der Nutzung instabiler Gegenstände
    • zur muskulo-skelettalen und sensorischen Belastung/Beanspruchung,
    • zu Leistungsdaten der Sensumotorik,
    • zur Sicherheit und Prozessqualität,
    • zur Möglichkeit ergonomisch korrekter Arbeitsgestaltung
Beispiele für das Arbeiten mit instabilen Gegenständen (mit Flüssigkeit gefüllt): „mit Vorsicht greifen und bewegen" findet man:

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Chemielaboratorien

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Nutzung von Nahrungsmitteln

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Servicebereich

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Wartungsarbeiten

Methode:

1. Probandenkollektiv: 15 Frauen und 15 Männer im Alter von 20 bis 30 Jahren

2. Messmethoden:

2.1 Bewegungsanalysendaten (APAS)

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Positionierung der Markers zur Bewegungserfassung. 1: Shulter (Akromiale); 2: Ellenbogen (Radiale); 3: Hüfte (Hüftpunkt); 4: Brust (Suprasternale +10 cm.); 5,6: Daumen und Zeigefinger (Fingerspitze); 7: Hand (Unterphalangion III); 8, 9: Handgelenk (2 Markers) (Stylion radiale und Mittelpunkt zw. Stylion radiale una ulnare)

2.2 Elektromyographische Aktivität (Par-port)
Folgende Muskelgruppe der Hand-Arm-System und Rumpf sind gemessen: M. trapezius pars descendens, M. deltoideus pars clavicularis, M. biceps brachii, M. flexor digitorum superficialis und M. erector trunci (Zipp1985).

2.3 Bodenreaktionskräfte (Kistler) :
Fz, und Fx am Stuhl und an den Füßen ist gemessen geworden

2.4 Subjektive Daten mittels Fragebogen:
Instabilität des Inhaltes eines Behälters ist gefragt geworden

3. Versuchsaufbau

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Versuchsaufbau. A: Handauflage, B: Gegenstandsauflage, C: Zielposition D1-D3.

4. Faktoren und Stufen der unabhängige Variablen

Zielentfernung:

  • D1: 80%
  • D2: 100%
  • D3: 140% der Armlänge
  • Füllstand:
  • L1: 0%
  • L2: 80%
  • L3: 90%
  • L4: 95% gefüllt


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    Einige Ergebnisse der Bewegungszeit der Hand

    Integration von Bewegungsdaten ausgewählter Ganzkörperbewegungen in ein digitales Menschmodell Universalthema

    Bewegungszeit der Hand in Abhängigkeit der Zielentfernung, des Füllstandes und der Teilbewegungsphase. Der schwarze Durchmesser stellt ein relatives Maß für die Mittlere Bewegungszeit der Hand dar (in Anlehnung an Schmidtke 1961).

    Die Bewegungszeit der Hand:

  • steigt signifikant mit der Zielentfernung (p = 0,000),
  • steigt signifikant mit dem Füllstand (p = 0,000),
  • wenn der Gegenstand gefüllt ist, ist die zweite Teilbewegungsphase (zum Körper hin Platzieren) signifikant länger als die erste Teilbewegungsphase (weg vom Körper zum Platzieren),
  • zeigt signifikant größere Variationen bei unterschiedlichem Füllstand, wenn die Zielentfernung größerer ist (Interaktion Füllstand x Zielentfernung, p = 0,000),
  • zeigt signifikant größerer Unterschiede zwischen den Teilbewegungsphasen, wenn der Füllstand größer ist (Interaktion Bewegungsphase x Füllstand, p = 0,000),
  • Ist nicht signifikant vom Geschlecht beeinflusst (p = 0,769)


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