Skip to main content
SpringerLink
Log in

Ausgewählte Technologien

  • Chapter
  • First Online:
Technische Unterstützungssysteme

Zusammenfassung

In Kapitel 4 werden ausgewählte Technologien von Unterstützungssystemen vorgestellt. Es wird auf technische Systeme zur physischen und kognitiven Unterstützung des Menschen im Produktions- und Logistikumfeld eingegangen. Dies beinhaltet eine körpergetragene Hebehilfe, semiautomatisierte Produktionssysteme, einen Montagehandschuh und robotergestützte Assistenzsysteme. Des Weiteren wird näher auf die Mensch-Roboter-Kollaboration inklusive der damit verbundenen rechtlichen Grundlagen eingegangen. Darüber hinaus werden auf die anthropomorphe Gestaltung entsprechender Systeme und der Modellierung und Simulation von Mensch und Maschine eingegangen.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Log in via an institution
Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 59.99
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Hardcover Book
USD 74.99
Price excludes VAT (USA)
  • Durable hardcover edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. BKK Bundesverband: Gesundheitsreport 2012. Gesundheit fördern – Krankheit versorgen – mit Krankheit leben, 2012.

    Google Scholar 

  2. Spallek, M.; Kuhn, W.; Uibel, S.; van Mark, A.; Quarcoo, D.: Work-related musculoskeletal disorders in the automotive industry due to repetitive work – implications for rehabilitation, in: J Occup Med Toxicol 5, 2010, S. 6.

    Google Scholar 

  3. Brenscheidt, F.; Nöllenheidt, Ch.; Siefer, A.: Arbeitswelt im Wandel: Zahlen – Daten – Fakten, Ausgabe 2012, http://www.baua.de/de/Publikationen/Broschueren/A81.pdf;jsessionid=5E164D065DED25E43F0AEB6036499FD5.1_cid389?__blob=publicationFile&v=8, 2012.

  4. Fransson-Hall, C.; Byström, S.; Kilbom, A.: Characteristics of forearm-hand exposure in relation to symptoms among automobile assembly line workers, In: Am J. Ind. Med. 29 (1), 1996, S. 15–22.

    Article  Google Scholar 

  5. Diaz, J.; Weichel, J.; Frieling, E.: Analyse körperlicher Belastung beim Einbau des Kabelbaums in das Fahrzeug und Empfehlung zur Belastungsreduktion – eine Feldstudie in einem Werk der deutschen Automobilindustrie, in: Zeitschrift für Arbeitswissenschaft, 1-2012, S. 13–23.

    Article  Google Scholar 

  6. Schlick, C. M.: Industrial engineering and ergonomics: Visions, concepts, methods and tools: Festschrift in honor of Professor Holger Luczak, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 2009.

    Google Scholar 

  7. Fogliatto, F. S.; da Silveira, G. J.; Borenstein, D.: The mass customization decade: An updated review of the literature, in: International Journal of Production Economics, 138(1), 2012, S. 14–25.

    Article  Google Scholar 

  8. Da Silveira, G.; Borenstein, D.; Fogliatto, F. S.: Mass customization: Literature review and research directions, in: International journal of production economics, 72(1), 2001, S. 1–13.

    Article  Google Scholar 

  9. Lotter, B.; Wiendahl, H. P.: Montage in der industriellen Produktion, Springer- Verlag, Berlin, Heidelberg, 2006.

    Book  Google Scholar 

  10. Weidner, R.; Redlich, T.; Wulfsberg, J. P.: Technik, die die Menschen wollen. Unterstützungssysteme für Beruf und Alltag, in: R. Weidner, T. Redlich (Hrsg.): Erste Transdisziplinäre Konferenz „Technische Unterstützungssysteme, die die Menschen wirklich wollen“, Hamburg, 2014, S. 1–8.

    Google Scholar 

  11. Kazerooni, H.; Steger R.: The Berkeley Lower Extremity Exoskeletons, in: ASME Journal of Dynamics Systems, Measurements and Control (V128), 2006, S. 14–25.

    Article  Google Scholar 

  12. Kazerooni, H.: Human Augmentation and Exoskeleton Systems in Berkeley, in: International Journal of Humanoid Robotics. 04 (03), 2007, S. 575–605.

    Article  Google Scholar 

  13. Sankai, Y.: Leading Edge of Cybernics: Robot Suit HAL, in: SICE-ICASE: International Joint Conference 2006, Oct. 18-21, Bexco, Busan, Korea, 2006.

    Google Scholar 

  14. Nabeshima, C; Kawamoto, H.; Sankai, Y.: Strength testing machines for wearable walking assistant robots based on risk assessment of Robot Suit HAL, in: IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), May 14-18, 2012.

    Google Scholar 

  15. Gebhardt. “ECOPICK® ausgezeichnet”, http://www.gebhardt.eu, 2008.

  16. Strong Arm (n.d.): Strengthening Our Workforce. http://strongarmvest.com.

  17. RIT Venture Creations. Featured Story - Strong Arm. Hrsg. v. Rochester N. Y. Rochester Institute of Technology. http://www.rit.edu/research/vc/story/strongarm, 2011.

  18. Kobayashi, H.; Nozaki, H.: Development of Muscle Suit for Supporting Manual Worker, in: Proceedings of 2007 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, San Diego, CA, USA, Oct. 20-Nov. 2007, S. 1769–1774.

    Google Scholar 

  19. Muramatsu, Y.; Kobayashi, H.; Sato, Y.; Jiaou, H. und Hashimoto, T.: Quantitative Performance Analysis of Exoskeleton Augmenting Devices – Muscle Suit – for Manual Worker, in: Journal of Automation Technology 5 (4), 2011, S. 559–567.

    Article  Google Scholar 

  20. Ponsford, M.: Robot exoskeleton suits that could make us superhuman, in: CNN, May 22, 2013.

    Google Scholar 

  21. Knott, V.; Kraus, W.; Schmidt, V.; Bengler, K.: Manual Handling of Loads Supported by a Body-worn Lifting Aid. Proceedings of the 3rd International Digital Human Modeling Symposium DHM 2014, Odaiba, Japan, 20-22 May 2014.

    Google Scholar 

  22. Guenzkofer, F.: Elbow Strength Modelling for Digital Human Models. Dissertation, Technische Universität München, 2013.

    Google Scholar 

  23. Peshkin, M.; Colgate, J. E.: Cobots, in: Industrial Robot: An International Journal, 26(5), 1999, S. 335–341.

    Article  Google Scholar 

  24. Akella, P.; Peshkin, M.; Colgate, E.; Wannasuphoprasit, W.; Nagesh, N.; Wells, J.: Cobots for the automobile assembly line, in: International Conference on Robotics, 10-15 May 1999, S. 728–733.

    Google Scholar 

  25. Hussain, T.: Musculoskeletal symptoms among truck assembly workers, in: Occup Med, 54 (8), 2004, S. 506–512.

    Article  Google Scholar 

  26. Silverstein, B. A.; Fine, L. J.; Armstrong, T. J.: Hand wrist cumulative trauma disorders in industry, in: British Journal of industrial Medicine 43 (11), 1986, S. 779–784.

    Google Scholar 

  27. Jantree, C.; Bunterngchit, Y.; Tapechum, S.; Vijitpornk, V.: An Experimental Investigation on Occupation Factors Affecting Carpal Tunnel Syndrome in Manufacturing Industry Works, in: AIJSTPME - Asian International Journal of Science and Technology in Production and Manufacturing Engineering 3 (1), 2010, S. 47–53.

    Google Scholar 

  28. Schoenmarklin, R. W.; Marras, W. S.; Leurgans, S. E.: Industrial wrist motions and incidence of hand/wrist cumulative trauma disorders, in: Ergonomics 37 (9), 1994, S. 1449–1459.

    Article  Google Scholar 

  29. Marras, W. S.; Schoenmarklin, R. W.: Wrist motions in industry, in: Ergonomics 36 (4), 1993, S. 341–351.

    Article  Google Scholar 

  30. Heo, P.; Gu, G. M.; Lee, S.; Rhee, K.; Kim, J.: Current hand exoskeleton technologies for rehabilitation and assistive engineering, In: Int J. Precis. Eng. Manuf. 13 (5), 2012, S. 807–824.

    Article  Google Scholar 

  31. http://www.nasa.gov/mission_pages/station/main/robo-glove.html.

  32. Johansson, L.; Björing, G.; Hägg, G. M.: The effect of wrist orthoses on forearm muscle activity, in: Applied Ergonomics, 35 (2), 2004, S. 129–136.

    Article  Google Scholar 

  33. Bulthaup, S.; Cipriani, D. J.; Thomas, J. J.: An electromyography study of wrist extension orthoses and upper-extremity function, in: The American Journal of Occupational Therapie 53 (5), 1999, S. 434–440.

    Article  Google Scholar 

  34. Schmidtler, J.; Hölzel, C.; Knott, V.; Bengler, K.: Human Centered Assistance Applications for Production, in: Advances in the Ergonomics in Manufacturing: Managing the Enterprise of the Future, 13, 2014, S. 380.

    Google Scholar 

  35. Hölzel, C.; Knott, V.; Schmidtler, J.; Bengler, K.: Unterstützung des Menschen in der Arbeitswelt der Zukunft. Human Centered Assistance Applications, in: R. Weidner, T. Redlich (Hrsg.): Erste Transdisziplinäre Konferenz „Technische Unterstützungssysteme, die die Menschen wirklich wollen“, Hamburg, 2014, S. 359–369.

    Google Scholar 

Literatur

  1. DIN EN ISO 10218-1:2011 Industrieroboter - Sicherheitsanforderungen - Teil 1: Roboter.

    Google Scholar 

  2. http://www.automationspraxis.de/home/-/article/33568397/38810240/Robo-Assistenten-blasen-zum-Sturm-auf-die-Fabrik/art_co_INSTANCE_0000/maximized/ (aufgerufen am 23.02.2015).

  3. DIN EN ISO 10218-2:2011 Industrieroboter - Sicherheitsanforderungen - Teil 2: Robotersysteme und Integration.

    Google Scholar 

  4. VDMA Positionspapier: Sicherheit bei der Mensch-Roboter-Kollaboration, herausgegeben vom VDMA Robotik + Automation, 2014.

    Google Scholar 

  5. Thomas, C.; Kuhlenkötter, B.; Busch, F.; Deuse, J.: Gewährleistung der Humansicherheit durch optische Arbeitsraumüberwachung in der Mensch-Roboter-Kollaboration: Automation 2011, VDI-Berichte 2143, 2011, S. 259–262.

    Google Scholar 

  6. Thomas, C.; Busch, F.; Kuhlenkötter, B.; Deuse, J.: Ensuring Human Safety with Offline Simulation and Real-time Workspace Surveillance to Develop a Hybrid Robot Assistance System for Welding of Assemblies. In: Enabling Manufacturing Competitiveness and Economic Sustainability, Springer, 2011, S. 464–470.

    Google Scholar 

  7. Hocoma: Product overview, URL: http://www.hocoma.com/products/ (aufgerufen am 23.02.2015).

  8. Barth, A.: Hirob. Intelligent Motion GmbH, http://www.intelligentmotion.at/index.php/de/produkte/hirob?limitstart=0 (aufgerufen am 23.02.2015).

  9. Befragte Einrichtungen: AMBULANTICUM, Helios Kliniken.

    Google Scholar 

Literatur

  1. Kempf, T.; Herfs, W.; Brecher, C.: Cognitive Control Technology for a Self-Optimizing Robot Based Assembly Cell, Proceedings of the ASME 2008 International Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference, American Society of Mechanical Engineers, 2008.

    Google Scholar 

  2. Duffy, B.: Anthropomorphism and the Social Robot. Special Issue on Socially Interactive Robots, Robotics and Autonomous Systems, 42 (3–4), 2003, S. 177–190.

    Article  MATH  Google Scholar 

  3. Fink, J.: Anthropomorphism and human likeness in the design of robots and human-robot interaction. Proceedings of the 4th international conference on Social Robotics, 2012, S. 199–208.

    Google Scholar 

  4. Zhang, T.; Zhu, B.; Kaber, D. B.: Anthropomorphism and Social Robots: Setting Etiquette Expectations, Hrsg.: C.C. Hayes & C.A. Miller, Human Computer Etiquette: Cultural Expectation and the Design Implications They Place on Computers and Technology; Boca Raton: CRC Press, 2011, S. 231–259.

    Google Scholar 

  5. Nass, C.; Moon, Y.: Machines and mindlessness: Social responses to computers. Journal of Social Issues, 56(1), 2000, S. 81–103.

    Article  Google Scholar 

  6. Luczak, H.; Rötting, M.; Schmidt, L.: Let's talk: anthropomorphization as means to cope with stress of interacting with technical devices, in: Ergonomics, London, 2003, S. 1361–1374.

    Google Scholar 

  7. Krach, S.; Hegel F.; Wrede B.; Sagerer G.; Binkofski F.; Kircher T.: Interaction and perspective taking with robots investigated via fMRI, PLoS ONE (2008) 3(7): e2597, doi: 10.1371/journal.pone.0002597#.

    Google Scholar 

  8. Hinds, P.J.; Roberts, T.L.; Jones, H.: Whose job is it anyway? A study of humanrobot interaction in a collaborative task, Hum.-Comput. Interact, 19, 1, 2004, S. 151–181, doi: 10.1207/s15327051hci1901&2_7.

    Google Scholar 

  9. Foner, L.: What's an agent, anyway? A sociological case study, Proceedings of the First International Conference on Autonomous Agents, 1997.

    Google Scholar 

  10. Mori, M.: The Uncanny Valley, Energy, 7(4), 1970, S. 33–35, translated by Karl F. MacDorman and Takashi Minato.

    Google Scholar 

  11. Zanchettin, A. M.: Human-centric behavior of redundant manipulators under kinematic control, PhD Thesis, Politecnico di Milano, 2012.

    Google Scholar 

  12. Huber, M.; Rickert, M.; Knoll, A.; Brandt, T.; Glausauer: Human-robot interaction in handing-over tasks, Proc. of RO-MAN, München, 2008, S. 107–112.

    Google Scholar 

  13. Kuz, S.; Bützler, J.; Schlick, C. M.: Anthropomorphismus in der ergonomischen Gestaltung der Mensch-Roboter-Interaktion in Montagezellen, 60. Kongress der Gesellschaft für Arbeitswissenschaft, TU und Hochschule München, 2014, S. 513–515.

    Google Scholar 

Literatur

  1. Clapworthy, G.; Kohl, P.; Gregerson, H.; Thomas, S.; Viceconti, M.; Hose, D.; Pinney, D.; Fenner, J.; McCormack, K.; Lawford, P.; Van Sint Jan, S.; Waters, S.; Coveney, P.: Digital Human Modelling: A Global Vision and a European Perspective, in: Digital Human Modelling: A Global Vision and a European Perspective, Berlin, Springer, 2007, S. 549–558.

    Book  Google Scholar 

  2. Heidlauf, T.; Röhrle, O.: Modeling the Chemoelectromechanical Behavior of Skeletal Muscle Using the Parallel Open-Source Software Library OpenCMISS. Computational and Mathematical Methods in Medicine, Article ID 517287, 2013, doi: 10.1155/2013/517287.

    Google Scholar 

  3. Heidlauf, T.; Röhrle, O.: A multiscale chemo-electro-mechanical skeletal muscle model to analyze muscle contraction and force generation for different muscle fiber arrangements, Frontiers in Physiology 5, 498, 2014, doi:10.3389/fphys.2014. 00498.

    Google Scholar 

  4. Hunter, P.J.: Modeling living systems: the IUPS/EMBS Physiome project, in: Proceedings IEEE, 94, 2006, S. 678–991.

    Google Scholar 

  5. Karajan, N.; Röhrle, O.; Ehlers, W.; Schmitt, S.: Linking continuous and discrete intervertebral disc models through homogenisation. Biomechanics and Modeling in Mechanobiology 12(3), 2013, S. 453–466.

    Article  Google Scholar 

  6. Mordhorst, M.; Heidlauf, T.; Röhrle, O.: Predicting EMG signals under realistic conditions using a multiscale chemo-electro-mechanical finite element model, Journal Interface Focus, akzeptiert, 2015.

    Google Scholar 

  7. Ramasamy, E.; Dorow, B.; Schneider, U.; Röhrle, O.: Berechnung der dynamischen Belastung von Prothesen während des Gehens mithilfe eines virtuellen Menschmodells, Orthopädie-Technik (akzeptiert), 2015.

    Google Scholar 

  8. Rupp, T.; Ehlers, W.; Karajan, N.; Günther, M.; Schmitt, S.: A forward dynamics simulation of human lumbar spine flexion predicting the load sharing of intervertebral discs, ligaments, and muscles. Biomechanics and Modeling in Mechanobiology, published online, 2015, doi:10.1007/s10237-015-0656-2.

    Google Scholar 

  9. Schmitt, S.; Bayer, A.; Bradl, I.; Günther, M.; Mörl, F.; Rupp, T.: Einseitige Arbeit gleich einseitige Belastung? Simulation des Einflusses von passiven Eigenschaften des Muskel-Skelett-Systems auf die inneren Kräfte in den Wirbelsegmenten, in: 20. Erfurter Tage - Prävention von arbeitsbedingten Gesundheitsgefahren und Erkrankungen, Bussert u. Stadeler, 2014, S. 205–212.

    Google Scholar 

  10. Schmitt, S.; Günther, M.; Rupp, T.; Mörl, F.; Bradl, I.: Mehrkörpersimulation einer detaillierten Lendenwirbelsäule - ein Werkzeug für die Präventionsforschung?, in: 19. Erfurter Tage - Prävention von arbeitsbedingten Gesundheitsgefahren und Erkrankungen, Bussert u. Stadeler, 2013, S. 55–62.

    Google Scholar 

  11. Schmitt, S.; Häufle, D.F.B.; Blickhan, R.; Günther, M.: Nature as an engineer: one simple concept of a bio-inspired functional artificial muscle, Bioinspiration & Biomimetics, 7 (2012) 036022, 2012.

    Article  Google Scholar 

  12. Verl, A.; Krüger, J.; Lechler, A.; Hägele, M.: Mensch-Maschine-Kooperation, Fertigungstechnisches Kolloquium FTK 2012, Produktionstechnik für den Wandel, Gesellschaft für Fertigungstechnik, Stuttgart, 2012, S. 103–154.

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. Laboratorium Fertigungstechnik, Helmut-Schmidt-Universität, Hamburg, Deutschland

    Robert Weidner

  2. Laboratorium Fertigungstechnik, Helmut-Schmidt-Universität, Hamburg, Deutschland

    Tobias Redlich

  3. Laboratorium Fertigungstechnik, Helmut-Schmidt-Universität, Hamburg, Deutschland

    Jens P. Wulfsberg

Authors
  1. Robert Weidner
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. Tobias Redlich
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  3. Jens P. Wulfsberg
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Corresponding author

Correspondence to Robert Weidner .

Editor information

Editors and Affiliations

  1. Laboratorium Fertigungstechnik, Helmut-Schmidt-Universität, Hamburg, Germany

    Robert Weidner

  2. Laboratorium Fertigungstechnik, Helmut-Schmidt-Universität, Hamburg, Germany

    Tobias Redlich

  3. Laboratorium Fertigungstechnik, Helmut-Schmidt-Universität, Hamburg, Hamburg, Germany

    Jens P. Wulfsberg

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2015 Springer-Verlag Berlin Heidelberg

About this chapter

Cite this chapter

Weidner, R., Redlich, T., Wulfsberg, J. (2015). Ausgewählte Technologien. In: Weidner, R., Redlich, T., Wulfsberg, J. (eds) Technische Unterstützungssysteme. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-48383-1_4

Download citation

  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-48383-1_4

  • Published:

  • Publisher Name: Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg

  • Print ISBN: 978-3-662-48382-4

  • Online ISBN: 978-3-662-48383-1

  • eBook Packages: Computer Science and Engineering (German Language)

Publish with us

Policies and ethics

Search

Navigation