Die Interaktionen zwischen Menschen und Maschinen können von menschlichen Verhaltensweisen abhängen. Um diese Abhängigkeiten zu untersuchen, werden menschliche Bewegungen mittels moderner Bewegungserfassungssysteme aufgenommen. Mit Hilfe der gewonnenen Daten können Bewegungsmodelle erstellt werden, die für eine verbesserte Mensch-Maschine Interaktionen sorgen. Um die menschlichen Bewegungen erfassen zu können, werden in SMAPS unterschiedliche Systeme eingesetzt. Ein Großteil der menschlichen Bewegungen werden mit Inertial Sensoren bestückten Anzügen erfasst (Xsens Awinda und Xsens Link). Für eine detaillierte Betrachtung der Hände und der Bewegungen der Finger werden Handschuhe verwendet, die mit den Xsens Anzügen gekoppelt werden können (Manus VR Prime II). Um das Blickfeld und den Fokus des Werkers nachvollziehen zu können, werden Eyetracker (Pupil Invisible) genutzt. Mit den in SMAPS beschafften Systemen können die Bewegungen von bis zu 3 Werker gleichzeitig aufgenommen werden.
Fig. 1 Tragbares Bewegungserfassungssystem; (1) Xsens Awinda, (2) Manus VR Prime II und (3) Pupil Invisible
Technische Daten
Xsens Awinda/Link
Hersteller
Xsens
Model
MVN Link / Awinda
Geschwindigkeit (Hz)
240 / 60
Akkulaufzeit
10 / 6 Stunden
Arbeitsbereich / Abstand
bis zu 150m Reichweite mit WiFi
Software Integration
3D Daten, FBX, BVH, MP4, csv
Manus VR
Hersteller
Manus VR Prime
Geschwindigkeit
200Hz
Echtzeit Streaming
200fps
Kalibrieranforderung
Keine
Akkulaufzeit
5 Stunden
Speicher
USB
Verwendung
Tragbar
Software Integration
Untiy
Kompatibilität
Kompatibel zu Xsens Anzügen
Pupil Invisible Eyetracker
Hersteller
Pupil labs
Geschwindigkeit
Pupillen Kamera: 200Hz, Welt Kamera: 30Hz
Echtzeit Streaming
200fps
Kalibrieranforderung
Keine
Akkulaufzeit
150 Minuten
Verwendung
Tragbar
Software Integration
Unity
Real-Time Streaming
Gaze Daten mit 66Hz und Weltvideo (Blickfeld Erfassung)
Wissenschaftliche Anwendung
Fig.2 Digitaler Zwilling für smarte Werker: (a) Realer Arbeitsplatz, (b) MVN Umgebung (Xsens) und (c) Unity3D Umgebung
Erfassung und Vorhersage menschlicher Bewegungen: In SMAPS wurden mehrere Forschungsaktivitäten veröffentlicht, die das menschliche Verhalten in der Produktionsumgebung sowie die Identifikationen verschiedenen Bewegungsmuster untersuchen. So wurde ein neuer Ansatz zur Identifikation menschlicher Aktivitäten vorgestellt, der eine eigenschaftsbasierte Raumpartitionierung vornimmt. Des Weiteren wurde eine neue Methode vorgestellt, bei der mit Hilfe der Eyetracker die Absichten des Werkers vorhergesagt werden können. Basierend auf diesen neuen Ansätzen können die Verhaltensweisen der Maschinen an die Bewegungen und Intentionen des Menschen angepasst werden.
