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Individuelle Bestimmung der Hand-Arm-Vibrationsdosis mit Smartwatches

Individual determination of Hand-Arm vibration dose with Smartwatches
 
: Bieber, Gerald; Trimpop, John; Kaulbars, Uwe; Hofmann, Anton

VDI-Wissensforum GmbH; VDI-Gesellschaft Produkt- und Prozessgestaltung -GPP-:
6. VDI-Tagung Humanschwingungen 2016 : Würzburg, 26.-27. April 2016
Düsseldorf: VDI Verlag, 2016 (VDI Berichte 2277)
ISBN: 978-3-18-092277-5
pp.111-126
Tagung Humanschwingungen <6, 2016, Würzburg>
German
Conference Paper
Fraunhofer IGD ()
acceleration sensors; mobile assistance; pattern recognition; smart devices; smart watches; Guiding Theme: Digitized Work; Guiding Theme: Individual Health; Research Area: Human computer interaction (HCI)

Abstract
Langanhaltende und intensive Vibrationseinwirkungen auf das Hand-Arm-System können zu schwerwiegenden Erkrankungen führen. Die Abschätzung einer Gefährdung hinsichtlich der Hand-Arm-Vibration (HAV) wird unter Berücksichtigung der Expositionsdauer sowie der Vibrationsintensität durchgeführt. Die subjektive Erfassung oder der Einsatz von Messgeräten zur Bestimmung der Expositionsdauer ist kostenintensiv, stört den Arbeitsablauf oder kann aufgrund des hohen Aufwandes nur sehr sporadisch und selten durchgeführt werden.
Bedingt durch die Miniaturisierung in der Elektronik sind nun kostengünstige Smartwatches auf dem Markt, die eine Vielzahl von integrierten Sensoren enthalten. Obwohl die Smartwatches über leistungsfähige Beschleunigungs-, Drehraten- sowie Akustiksensoren sowie eine effiziente Verarbeitungseinheit verfügen, ist es bisher unklar, ob diese Systeme tatsächlich zur Bewertung der Hand-Arm-Vibration (HAV) eingesetzt werden können. In einer Machbarkeitsstudie wurden unter Laborbedingungen und in Feldversuchen Beschleunigungs- und Mikrofondaten während der Ausführung von Arbeiten mit vibrierenden Arbeitsgeräten erfasst und analysiert. Dabei wurde untersucht, welche Verfahren zur Vibrationsmustererkennung geeignet und welche Erhebungsparameter auszuwählen sind. Durch eine Klassifizierung der Messdaten wurde auf die genutzten Arbeitsgeräte sowie die Expositionszeiträume geschlossen. Als Ergebnis der Untersuchung wurden die Möglichkeiten und Rahmenbedingungen für eine individuelle Bestimmung der HA-Vibrationsdosis mit Smartwatches bestimmt und bewertet.

 

Long-lasting and intense vibration of the hand and the arm can cause serious diseases. The estimation of risks with respect to the hand and arm vibration can be achieved by the consideration of exposure duration and vibration intensity. Manual assessment of exposure durations and used tools is expensive, disturbs and the workflow or may be performed only sporadically and rarely due to high costs.
Robust and cheap smart watches including a plurality of integrated sensors are available on the market. Although smart watches provide accurate acceleration, rotation rate, acoustic sensors and a powerful processing unit, it is so far unclear whether these systems can be used to assess hand-arm vibration (HAV). In a feasibility study, it was evaluated if vibration pattern and sound features are suitable to identify the used tools under laboratory conditions and in field trials. As a result of the evaluation, the possibilities and constraints for an individual determination of hand-arm vibration have been worked out.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-428862.html