Messtechnische Evaluierung biomechanischer Potentiale bei Kooperation von Mensch und Roboter

Anhand eines Anwendungsfall aus der industriellen Praxis, wird in der vorliegenden Arbeit eine Methodik zur Bewertung von hybriden Mensch-Roboter-Arbeitssystemen erarbeitet. Bei der Symbiose der Stärken von Mensch und Roboter in einem Arbeitssystem spricht man auch von der Mensch-Roboter-Kooperation (MRK). Ziel ist der Nachweis des Potentials solcher MRK-Assistenzsysteme hinsichtlich physischer Entlastung der Mitarbeiter. Die Kombination ausgewählter ergonomischer Belastungsbewertungsverfahren mit den messtechnischen Verfahren Elektromyographie und Motion- Capturing ermöglichten den quantitativen Vergleich vorliegender Beanspruchungen beim manuellen und roboter-unterstützten Arbeitsprozess. Eine muskuläre Entlastung von bis zu über 90% konnte für einzelne Muskelgruppen nachgewiesen werden. Die erarbeitete Methodik kann als Ausgangsbasis für weitere Studien zur Mensch-Roboter- Kooperation dienen.

On the basis of an application from industrial practice, a methodology for the evaluationof hybrid human-robot work systems is developed. The symbiosis of the strengths ofhumans and robots in a work system is also called human-robot interaction (HRI).The aim is to demonstrate the potential of such HRI assistance systems with regardto the physical relief of the employees. The combination of selected ergonomic stressassessment methods with electromyography and motion capturing techniques enabledthe quantitative comparison of existing stresses in the manual and robot-supportedwork process. Muscular relief of up to 90% for individual muscle groups could bedemonstrated. The methodology developed can serve as a starting point for furtherstudies on human-robot cooperation.