Anthropometrie: Hilfsmittel zur Ermittlung von Gestaltungsmaszen

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Hilfsmittel für die Ermittlung von Gestaltungsmaßen

Uebersicht

  • Gestaltungsmaße ohne direkte Bezugsetzung zum Körperbaumaß
  • Berechnung der Gestaltungsmaße
  • Direkte Wertangabe zum Gestaltungsmaß
- Orientierende Abmessungsempfehlungen in Handbüchern, Datensammlungen, Leitfäden für den Praktiker etc.
- Feste Maße in Normen für ein normatives Gestaltungsziel
  • Gestaltungsmaße mit Bezugsetzung zum Körperbaumaß
  • Normative Berechnungsverfahren gemäß normativer Gestaltungsziele
  • Individuelle Gestaltungsziele
  • Probleme bei Bestimmung von Gestaltungsmaßen
  • Probleme bei Kopplung von Gestaltungsmaßen mit und ohne ausgewiesenem Körperbaumaßbezug
  • Probleme bei Vermischung anthropometrischer Daten verschiedener Stichproben
  • Menschmodelle
  • Schablonensomatographie
  • Computersomatographie (digitale Menschmodelle)
  • Virtuelle Menschmodelle in Powerwall- u. Caveprojektionssystemen

Gestaltungsmasze ohne direkte Bezugsetzung zum Koerperbaumasz

A: Berechnung der Gestaltungsmaße

Die Gestaltungsmaße werden nicht als Maßzahl festgesetzt, sondern sind von aufgabenbezogenen variablen Einflussgrößen und vom Nutzerperzentil abhängig. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Berechnungsergebnisse. Jedoch gehen in eine Berechnung nicht explizit ausgewiesene Körperbaumaße ein. Das Gestaltungsmaß hängt u. a. zwar vom Körperbaumaß ab, dieses wird aber nicht separat genannt.

Beispielhaft sei eine Arbeitshilfe zur Ermittlung von Arbeitsplatzmaßen der DIN 333406:1988 genannt. Dieses Instrumentarium unterstützt bei der arbeitsanforderungsbezogenen Festlegung von Höhen-, Breiten- und Tiefenmaßen für Sitz-, Steh- und Steh-Sitzarbeitsplätze in der Produktion (Maschinen- und Montagearbeitsplätze) und stützt sich auf Körperbaumaße der DIN 33402-2:1986. Das Hilfsmittel basiert daher auf Körpermaßdaten, die als überholt gelten, da sie im Jahr 1975 erhoben wurden und nur für den damaligen Teil der Bevölkerung der Bundesrepublik Deutschland galten. Die Berechnungsformeln der aufgabenabhängigen und -unabhängigen Arbeitsplatzmaße nach der Norm sind allgemeingültig und bieten eine gute Grundlage für deren praxisbezogene Anwendung. Da leider nicht nachvollziehbar ist, aus welchen anthropometrischen Daten der DIN 33402-2 Arbeitsplatzmaße abgeleitet wurden, können die Berechnungen nicht mit den jeweils aktuellen anthropometrischen Körperbaumaßen durchgeführt werden.

  • Beispielberechnung von Arbeitsplatzmaßen nach DIN 33406:1988
Für den Arbeitsbereich Bohranschliff eines Unternehmens soll der Arbeitsplatz ergonomisch ausgelegt werden. Es sind Arbeitsplatzmaße zu bestimmen. Um einen Belastungswechsel zu gewährleisten, soll ein Steh-Sitz-Arbeitsplatz konzipiert werden.

Einzelne Daten, die nach einem Berechnungsalgorithmus in eine Berechnung der Arbeitsplatzmaße eines vorausgewählten Arbeitsplatztyps eingehen, sind in der Norm vorgegeben.

 
 
 
- H1 … Arbeitshöhe (Sitzarbeitsplatz)
- H2 … Arbeitshöhe (Steharbeitsplatz)
- A … Arbeitsflächenhöhe (Tischhöhe)
- C … Arbeitsstellenhöhe (Höhe von Werkstück u. Vorrichtungen)
- K … Konstruktionsmaß (Tischplattendicke, ggf. mit Einbauten)
- S … Sitzflächenhöhe
- F … Fußstützenhöhe
- U … Höhe des Unterschenkelfreiraumes
- Z … Höhe des Oberschenkelfreiraumes
  • Arbeitsaufgabe: Anschleifen von Bohrerspitzen an Schleifscheiben
  • Arbeitsablauf:
Aufnahme der Bohrerspitzen über Fingerkuppen (Bohrdurchmesser 0.5 mm bis 6.1 mm)
Einlegen der Bohrer in eine Halterung und Ausrichten
Auslösen des Schleifvorgangs über Drucktaster an der Vorderseite der Maschine (Bewegung der Schleifer-Spannbacken über Fußpedal)
anschließende visuelle Kontrolle der Bohrer am Mikroskop
  • Arbeitsanforderungen:
mittlere Anforderungen an die visuelle Kontrolle und feinmotorische Koordination
  • Arbeitsplatztyp:
Sitz-Steharbeitsplatz mit überwiegendem Sitzen
  • Nutzerpopulation:
männlich und weiblich, deutsche Wohnbevölkerung
  • Arbeitsstellenhöhe C:
100 mm (Handlungsort am Schleifer)
  • Konstruktionsmaß K:
ca. 30 mm (Tischplattendicke)
  • Berechnung der Arbeitsplatzmaße
  1. Arbeitshöhe H2mittel für Stehen: gemittelte Arbeitshöhe
H2(F5): 1000 mm
H2(M95): 1250 mm
H2mittel = ½ · (H2(95%) + H2(5%))
  1. Arbeitsflächenhöhe A: (entspricht Tischhöhe)
    A = H2mittel - C
    A = 1125 mm – 100 mm
    A = 1025 mm
  2. Verstellbereich der Sitzflächenhöhe S:
    H1(F5): 300 mm
    H1(M95): 450 mm
    S(M95) = A + C – H1(M95)
    S(M95) = 1025 mm + 100 mm – 450 mm
    S(M95) = 675 mm
    S(F5) = A + C – H1(F5)
    S(F5) = 1025 mm + 100 mm – 300 mm
    S(F5) = 825 mm
  3. Verstellbereich Fußstütze F:
    U(M95) = 515 mm
    U(F5) = 385 mm
    F(M95) = S(M95) – U(M95)
    F(M95) = 675 mm – 515 mm
    F(M95) = 160 mm
    F(F5) = S(F5) – U(F5)
    F(F5) = 825 mm – 385 mm
    F(F5) = 440 mm
  4. Kontrolle Oberschenkelfreiraum Z:
    Z(M95) = A – S(M95) - K
    Z(M95) = 1025 mm – 675 mm – 30 mm
    Z(M95) = 320 mm --> Z > Zmin
    Z(F5) = A – S(F5) - K
    Z(F5) = 1025 mm – 825 mm – 30 mm
    Z(F5) = 170 mm --> Z > Zmin


B: Direkte Wertangabe des Gestaltungsmaßes

Beispielhaft sei zum obigen Anwendungsbeispiel Bohranschliff die Beinraumbreite als Gestaltungsmaß genannt. Die Beinraumbreite ist die lichte Weite zwischen den körpernahesten Punkten des Arbeitsplatzes im Knie- und Fußbereich. In der DIN 33406:1988 wird dieses Maß nicht in Abhängigkeit vom Geschlecht und Perzentil und auch nicht in Abhängigkeit von den Bewegungsanforderungen rechnerisch bestimmt, sondern ist als ein Festmaß ausgewiesen. Damit kann einerseits nicht mehr nachvollzogen werden, welche Zuschläge und welches Körperbaumaß zugrunde gelegt wurden. Eine Berechnung für verschiedene Einsatzbedingungen ist nicht möglich. Das Arbeitsplatzmaß unterscheidet sich lediglich nach dem Arbeitsplatztyp. Für Sitzarbeitsplätze beträgt das Maß ≥ 550 mm. Für Steh-Sitzarbeitsplätze hängt das Maß von der Arbeitsflächenhöhe A ab.

≥ 550 mm bei A ≤ 850 mm
≥ 800 mm bei A > 850 mm

Gestaltungsmasze mit Bezugsetzung zum Koerperbaumasz

A: Normative Berechnungsverfahren gemäß normativer Gestaltungsziele

Das Gestaltungsmaß hängt vom Körperbaumaß ab und dieses ist explizit genannt und kann je nach Stichprobe der Nutzerpopulation mit Werten belegt werden. Weitere in die Berechnung eingehende Parameter hängen von dem in der Norm genannten Anwendungsbereich ab, sind daher für den Geltungsbereich spezifisch festgelegt und können nicht ohne Weiteres auf andere Anwendungen übertragen werden.

Als Beispiel sei die Norm DIN EN ISO 14738:2008 genannt, die zur Gestaltung stationärer Maschinenarbeitsplätze entsprechende Körpermaßdaten und anthropometrische Anforderungen festlegt. Gestaltungsziel ist es, Arbeitsplatzabmessungen und Raumgröße für den menschlichen Körper in sitzender und stehender Haltung bei Betätigung von Arbeitsmitteln im Normalbetrieb nach ergonomischen Erkenntnissen zu bestimmen. Dabei sind Anforderungen aus der Arbeitsaufgabe zu berücksichtigen. In der Norm sind Vorschriften zur Berechnung perzentilabhängiger Arbeitsplatzmaße enthalten. In diese Berechnungen gehen explizit Körperbaumaße als Variablen ein, deren konkrete anthropometrische Daten verschiedenen nationalen oder internationalen Normdaten entnommen werden können. Dadurch ist es möglich, einen Maschinenarbeitsplatz für Nutzerkollektive unterschiedlicher Regionen der Welt auszulegen. Weitere Einflussparameter sind in Form von Zuschlägen und zusätzlichen Maßen anthropometrisch relativ unabhängig für Nutzerpopulationen anwendbar.

  • Anwendungsbeispiel: Raumanforderungen für die Beine an einem Sitzarbeitsplatz
  • Berechnungsvorschrift:
Gestaltungsmaß = Körpermaß(e) + Zuschlag
Beinraumtiefe = Gesäß-Knielänge(P95) -– Gesäß-Bauchtiefe_sitzend (P5) + Fußlänge (P95) + Zuschlag für Fußbewegungen (mind. 100 mm)
  • Exemplarische Nutzerpopulation: japanische Frauen
Beinraumtiefe = 570 mm - 173 mm + 246 mm + 100 mm = 743 mm

 


B: Individuelle Gestaltungsziele

 

Der Anwender greift auf Körperbaumaße zurück und setzt Maßstrecken nach eigenem Ermessen so zusammen, dass sich Gestaltungsmaße für seine geplante Anwendung ergeben. Zu- und Abschläge richten sich nach dem speziellen Einsatzfall, der Planer legt diese in der Berechnung selbst fest.

Beispiel: Büroarbeitsplatz

--> Nutzergruppe Männer, Frauen der Region Deutschland
--> Nutzung von Körpermaßdaten der DIN 33402 --> Beachtung der Akzeleration
--> Zuschlag für Schuhe: 30 mm
--> Arbeitshöhe entspricht Ellenbogenhöhe und ist in etwa identisch mit Tischhöhe
  • Sitzhöhe und Tischhöhe verstellbar
  • Sitzhöhe verstellbar: Unterschenkellänge mit Fuß + Absatzhöhe
M95 505 mm + 30 mm = 535 mm
F5   365 mm + 30 mm = 395 mm
  • Tischhöhe verstellbar: Sitzhöhe + Ellenbogenhöhe über Sitzfläche
M95 535 mm + 290 mm = 825 mm
F5   395 mm + 175 mm = 570 mm
  • Sitzhöhe und Tischhöhe fest
Auslegung nach Mittelwert der 50. Perzentile Mann/Frau (Unisexmodell) (F50 + M50)/2
alternativ möglich: (M5 + F95)/2 --> da M5 = F50 und F95 = M50
  • Sitzhöhe fest: Unterschenkellänge mit Fuß + Absatzhöhe
(470 mm + 405 mm)/2 + 30 mm = 467.2 mm
oder:
(425 mm + 440 mm)/2 = 462.5 mm
  • Tischhöhe fest: Sitzhöhe + Ellenbogenhöhe über Sitzfläche
467.2 mm + (250 mm + 215 mm)/2 = 699.7 mm
oder:
462.5 mm + (220 mm + 255 mm)/2 = 700 mm
  • Tischhöhe fest und Sitzhöhe verstellbar
Auslegung der Tischhöhe nach 95. Perzentil Mann
Sitzhöhenanpassung für alle Personen, die kleiner als das 95. Perzentil Mann sind
Fußstütze mit flexibler Höhenanpassung für diese Personen
  • Tischhöhe fest für M95: Unterschenkellänge mit Fuß + Absatzhöhe (Sitzhöhe) + Ellenbogenhöhe über Sitzfläche
(505 mm + 30 mm) + 290 mm = 825 mm
  • Sitzhöhe verstellbar:
M95 505 mm + 30 mm = 535 mm
F5: Tischhöhe M95 – (Ellenbogenhöhe über Sitzfläche)
F5   825 mm - 175 mm = 650 mm
  • Fußstütze verstellbar: Sitzhöhe F5 – (Unterschenkellänge mit Fuß) – Schuhwerk
650 mm - 365 mm - 30 mm = 255 mm (= max. Höhe)
--> Fußstütze verstellbar zwischen Boden und 255 mm

Probleme bei Bestimmung von Gestaltungsmaszen

A: Probleme bei Kopplung von Gestaltungsmaszen mit und ohne ausgewiesenem Koerperbaumaszbezug

Der Vorteil separat ausgewiesener Körperbaumaße zur Berechnung von Gestaltungsmaßen liegt darin, dass dadurch jederzeit auf aktuelle anthropometrische Daten zugegriffen und in der Gestaltung Körpermaßveränderungen der Nutzerpopulation Rechnung getragen werden kann. Das setzt voraus, dass für einen Anwendungsfall alle anthropometrisch determinierten Gestaltungsmaße durchgängig auf gesondert genannten Körperbaumaßen basieren.

Fehlen für einige Gestaltungsmaße diese Angaben, können für eine Anwendung genau genommen keine aktuellen Daten partiell verwendet werden, da man sonst Daten verschiedener Stichproben vermischt und daraus u. U. falsche Maßstrecken resultieren.

Z. B. leistet die Norm DIN 33406:1988 eine Hilfestellung bei Berechnung von Arbeitsplatzmaßen für den Produktionsbereich. Die Höhe des Unterschenkel- und Oberschenkelfreiraums errechnet sich aus Körperbaumaßen plus Zuschlägen. In die Berechnung der Arbeitsflächenhöhe geht dagegen neben dem Unterschenkelhöhenmaß die Arbeitshöhe ein, die zwar von einem Körperbaumaß abhängt, aber in der Norm als festes Maß für einzelne Perzentile angegeben ist. Damit kann zwar die Unterschenkelfreiraumhöhe getrennt an aktuelle Daten angepasst werden, die Arbeitsflächenhöhe jedoch nicht.

Unterschenkelfreiraumhöhe = Länge Unterschenkel + Zuschlag 35 mm
Arbeitsflächenhöhe im Sitzen (M95) = Unterschenkelfreiraumhöhe + Arbeitshöhe - Arbeitsstellenhöhe

Das Maß Arbeitshöhe hängt von der Ellenbogenhöhe im Sitzen und einem Zuschlag ab, der von den Arbeitsanforderungen beeinflusst wird. Die Norm 33406 weist diese Daten aber nicht getrennt aus. Der Zuschlag ist unbekannt.

     


B: Probleme bei Vermischung anthropometrischer Daten verschiedener Stichproben

--> hier geht es bald weiter...

Menschmodelle

Schablonensomatographie 

Somatographie (griechisch): Körperzeichnen
grafische Methode zur maßstäblichen Darstellung des menschlichen Körpers zur Verwendung in technischen Zeichnungen
  • Vereinfachte Beschreibung anthropometrischer Merkmale von Mann und Frau
  • Vereinfachte Darstellung starrer Grundkörperhaltungen bzw. zweidimensionaler Bewegungsabläufe (Kinematik)
  • Keine Berücksichtigung von Körperproportionen sowie von 3D-Gelenkbewegungen
  • Beginn der Anwendung: 70er und 80er Jahre
  • Einfaches Instrument zur ergonomischen Auslegung von Arbeitsplätzen und Produkten in der Vorentwicklung, z. B. Fahrzeuginnenraumauslegung: 2D-Packageplan als Zeichnung im gleichen Maßstab wie Schablone erforderlich
  • z. B. ergonomische Merkmale wie Kopffreiheit, Sitzposition, Auslegung von Montagearbeitsplätzen, Erreichbarkeit von Bedienelementen etc.
  • aufgrund dominierenden Einsatzes von CAx-Tools heutzutage kaum noch angewendet

Beispiele:

  • KIELER Puppe (1975)
Die Zeichenschablone ist - aufbauend auf DIN 33416 (zurückgezogen) - Grundlage der Norm DIN 33408 Teil 1 mit Beiblatt (1987), welche der zeichnerischen Konstruktion von Montage- und Maschinenarbeitsplätzen (Sitzplätze) dient. Die Schablone enthält Körperabmessungen der DIN 33402-2:1988. Die Norm legt zur Nutzung der Schablone physiologisch sinnvolle Gelenkwinkelbereiche fest und nennt Anwendungsbeispiele mit konkret empfohlenen Einstellwinkeln für Fahrer- und Montagearbeitsplätze.
  • 6 Körpergrößen: Maßstab: 1:2 und 1:5
--> Sehr kleine Frau (1. Perzentil)
--> Kleiner Mann (5. Perzentil)
--> Kleine Frau (5. Perzentil
--> Mittelgroßer Mann (50. Perzentil)
--> Große Frau (95. Perzentil)
--> Großer Mann (95. Perzentil)
  • wichtigste Gelenke (Hand-, Ellbogen-, Hals-, Knie-, Schulter-, Hüft- und Fußgelenk) zweidimensional beweglich: bewegliche Glieder, Kurvengelenke
  • BOSCH-Schablone (1985)
  • Starre Schablone in vier Körpergrößen: Maßstab 1:10
--> Kleine Frau
--> Mittelgroße Frau und kleiner Mann
--> Große Frau und mittelgroßer Mann
--> Großer Mann
  • Darstellung einer sitzenden und stehenden Körperhaltung in Vorder-, Seitenansicht und Draufsicht
  • Anzeige von Bewegungswinkeln
  • Anzeige von kleinem und großen Greifraum sowie eines Sehstrahls mit gestuften Sehabständen
  • Vorwiegender Einsatz für die grobe Vorauslegung und Überprüfung von Montagearbeitsplätzen
  • keine Anwendung für andere Gelenkwinkelstellungen möglich, keine Komfortkörperhaltungen abgebildet (z. B. für dynamisches Sitzen, verschiedene Armstellungen etc.)
  • WEGNER-Schablone der Hochschule für Industrielle Formgestaltung Burg Giebichenstein
  • Bewegliche Körperglieder mit physiologischen Gelenkwinkelgrenzen und markierten Komfortwinkeln
  • zusätzliches kombiniertes Bauch-Lendengelenk zur Darstellung der Verkürzung der Körperstammlänge in lockerer Sitz- und Stehhaltung
  • Normalblicklinie mit optimalem Blickfeld
  • 6 Körpergrößen: Maßstab 1:10, 1:5 und 1:2.5
--> Kleine Frau (5.%-il)
--> Mittelgroße Frau (50.%-il)
--> Große Frau (95.%-il)
--> Kleiner Mann (5.%-il)
--> Mittelgroßer Mann (50.%-il)
--> Großer Mann (95.%-il)

Digitale Menschmodelle

Ein digitales Menschmodell verkörpert ein Modell des Menschen, welches die jeweils im Gestaltungsprozess erforderlichen menschlichen Eigenschaften (z. B. anthropometrische, biomechanische) softwaretechnisch umsetzt und damit die unterschiedlichen ergonomischen Anforderungen an ein Produkt festschreibt, s. dazu Einordnung im Digital Prototyping. Es stellt im Kontext mit Ergonomietools ein digitales Werkzeug (digitales Ergonomiewerkzeug) dar, das innerhalb einer Methodik zur Analyse, Bewertung und Gestaltung von Produkten bzw. Systemen nach ergonomischen Aspekten genutzt wird und damit der digitalen Ergonomie dient, s. dazu Ergotyping.

Einordnung digitaler Ergonomiewerkzeuge

Digitale Ergonomiewerkzeuge ordnen sich innerhalb des Produktlebenszyklusmanagement PLM in die Anwendungsbereiche Produktplanung, -Entwicklung (Entwurf, Konstruktion) sowie Produktionsplanung, Digitale Fabrik ein. Die Digitale Fabrik umfasst digitale Modelle und Methoden der Simulation und 3D Visualisierung. Es dient der Planung und Steuerung wesentlicher Fabrikprozesse und -ressourcen in Verbindung mit dem Produkt, s. auch Digitale Fabrik.

PLM selbst ist eine Unternehmensstrategie und ein Konzept zur Verwaltung, Bereitstellung und Erzeugung aller Informationen und Daten zum Produkt über die Schlüsselkomponente Produktdatenmanagement PDM. Zum Produktdatenmanagement gehört u. a. auch die Datenerzeugung über Anwendungen wie CAD, CAE, CAM, VR... Grundlage dafür ist das digitale Produktmodell, s. auch Product-Lifecycle-Management.

PLM ist eine Anwendung der PDM-Kernkompetenzen. PLM und die dahinter stehende IT-Strategie verwaltet sämtliche geometrische, technologische und organisatorische Daten eines Produkts über dessen gesamte Lebensdauer hinweg.

 

Standards zu Menschmodellierung

  • DIN EN ISO 7250: Wesentliche Maße des menschlichen Körpers für die technische Gestaltung
  • DIN EN ISO 15535: Allgemeine Anforderungen an die Einrichtung anthropometrischer Datenbanken, 2013-01
  • DIN EN ISO 15536-1 / -2: Ergonomie - Computer-Manikins und Körperumrissschablonen, 2008-12, 2007-06 
  • DIN EN ISO 20685: 3D-Scanverfahren für international kompatible anthropometrische Datenbanken, 2010-1
  • ISO/IEC 19774: Informationstechnik - Computergrafik und Bildverarbeitung - Humanoide Animation, 2006-05
  • VDI 4499-4: Digitale Fabrik - Ergonomische Abbildung des Menschen in der Digitalen Fabrik, 2012-04

Menschmodelle zur digitalen Ergonomie im Produktlebenszyklusmanagement

Insgesamt sind nahezu 100 Entwicklungen zu digitalen Menschmodellen in der Literatur genannt. Nach Funktionalitäten bzw. Anwendungsgebieten lassen sich Menschmodelle in die nachfolgenden Kategorien einordnen.

 

Zusammenfassend sind an derzeitigen Ergonomie-Methoden und Funktionen, die mit digitalen Ergonomiewerkzeugen, anwendbar sind, zu nennen:

  • Sichtanalysen (vorwiegend Sehfelder, Schatten-, Spiegelprojektion)
  • Kraftanalysen (spezielle Kräfte, Siemens-Buhrandt-Verfahren)
  • Heben und Tragen von Lasten (NIOSH-Verfahren)
  • Maßanalysen, Nutzung umfangreicher anthropometrischer Datenbanken
  • Haltungs-, Komfortanalysen, Reichweitenanalysen
  • kontrollierte Bewegungen (Bewegungsgenerator)
  • Zeitanalysen
  • Laufwegermittlung
  • Energieverbrauch
  • Visualisierungen: Bild, Video
  • Einstellung von Körperhaltungen, Handhaltungen
  • Animationen
  • Fahrzeugspezifische SAE-Werkzeuge (Gurtanalyse, H-Punkt, Augellipse)
  • Crash-Dummies
  • Kontrolle virtueller Akteure (Training)
  • Steuerung der Verhaltenssimulation
  • detaillierte Biomechanik, Muskel-, Gelenkkräfte
  • Mimik, Emotionen, Androide Roboter
  • Alterssimulation u. a.

Beispielhaft seien hier zu nennen:

Darüber hinaus gibt es virtuelle Menschmodelle, die in Systemen der Virtuellen Realität eingesetzt werden. Virtuelle Realität (VR) bezeichnet "...die Darstellung und gleichzeitige Wahrnehmung der Wirklichkeit und ihrer physikalischen Eigenschaften in einer in Echtzeit computergenerierten interaktiven virtuellen Umgebung.." s. Virtuelle Realitaet Virtual-Reality-Systeme verwenden zur Visualisierung Head Mounted Displays oder eine CAVE (Cave Automatic Virtual Environment), bei der 3D-Bilder auf bis zu sechs feste, senkrecht zueinander stehende Projektionsebenen geworfen werden. Das virtuelle Menschmodell kann in der immersiven Umgebung mit räumlich virtuellen und realen Objekten in Kontakt treten. Ein Visualisierungssystem erzeugt eine stereoskopische Darstellung, die beim Anwender einen 3D-Tiefeneindruck hervorruft. Spezielle Brillen separieren die gleichzeitig auf den Projektionsflächen abgebildete Darstellung für linkes und rechtes Auge. Ein Subsystem (Tracking) ermittelt fortlaufend die Position des Kopfes in sechs Freiheitsgraden, mit denen die Steuerungssoftware in Echtzeit die korrekte 3D-Darstellung berechnet, s. auch Cave. Bei HMD erfolgt die visuelle Ausgabe auf zwei Displays direkt vor den Augen des Anwenders, s. Head-Mounted_Display. Durch die immersive Echtzeit- und Echtgrößen-Visualisierung von Produkten auf VR-Anlagen können vielfältige ergonomische Fragestellungen unter Einbeziehung virtueller Menschmodelle bereits vor dem Bau physischer Prototypen untersucht werden. So befasst man sich z. B. mit ergonomischen Faktoren im Designprozess der Produktentwicklung, mit physischen Eigenschaften und Verhaltensweisen des Menschen in der Produktion und bei Wartungsarbeiten sowie in Bezug auf Training und Ausbildung.

 

Beispielhaft sei hier genannt

ViVeLab (Bild unten, http://vivetech.hu/) ist z. B. ein komplexes kollaboratives Online-System für die virtuelle Erprobung und Überprüfung von Produktplanungslösungen und zur Simulation von Wechselwirkungen zwischen Mensch und Maschine. Mit diesem Simulationstool können in Echtzeit Planungsveränderungen modelliert und Auswirkungen analysiert werden.

 

Bildquelle: Ördögh, László: Immersives Stereosystem ViveHuman im online collaboration system ViVeLab (internes Bildmaterial)


Auf einzelne Funktionsweisen und Anwendungen der Menschmodelle wird an dieser Stelle nicht näher eingegangen. Vertiefend kann hier in Quelle Dissertation Jens Muehlstedt ab S. 233 nachgelesen werden, welche aus einer umfassenden Literaturrecherche die meisten Menschmodelle in einer Übersicht zusammenstellt.


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