Gestaltung und multidimensionale Bewertung von physischen Schnittstellen exoskelettaler Systeme

Autoren: Hoffmann, Schubert, Ralfs, Weidner

Kategorie: Technikakzeptanz

Chair: Schmauder

Beitragskurzfassung:
Für den industriellen Kontext werden zunehmend Exoskelette zur physischen Entlastung des Mitarbeiters entwickelt und eingesetzt. Die Systeme können dabei verschiedene morphologische Strukturen und technische Eigenschaften aufweisen. Neben einer grundsätzlichen technischen Funktionalität und Gebrauchstauglichkeit am Arbeitsplatz besitzt der subjektiv empfundene Tragekomfort und die Güte der Mensch-Technik-Interaktion einen entscheidenden Einfluss auf die Nutzerakzeptanz und Usability. Vor diesem Hintergrund stellt dieser Beitrag die Ergebnisse einer Laboruntersuchung zur Analyse von Interaktionskräften und Druckverteilung an der Oberarm-Schnittstelle mit zwei passiven und einem aktiven Exoskelett zur Schulter-Nacken-Unterstützung vor. Mit Hilfe einer hochauflösenden Sensormatte wurden die Interaktionskräfte und Druckverteilungen in der Oberarm-Schnittstelle der jeweiligen Systeme bei ausgewählten statischen und dynamischen Tätigkeiten (abgeleitet von realen industriellen Arbeitsaufgaben) ermittelt. Deren Analyse ermöglicht die objektive Bewertung der Unterstützungsleistung, Gestaltung der Schnittstelle, Passfähigkeit, Beweglichkeit im System, dynamischen Bewegungstreue, Blutversorgung im Arm sowie Situations- bzw. Nutzerintentionserkennung. Zur Validierung der Erkenntnisse wurde die Untersuchung mit einem Fragebogen und einer biomechanischen Messung der muskulären Aktivität des vorderen Schultermuskels (lat.: deltoid anterior) und großem Rückenmuskels (lat.: latissimus dorsi) gekoppelt. Abschließend werden verschiedene Gestaltung- und Anwendungsempfehlungen für Exoskelette abgeleitet und diskutiert.

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Raum 6
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Hoffmann et al.