Anschlussuntersuchungen zur BGHM-Studie "Kollaborierende Roboter: Ermittlung von Schmerzeintrittsschwellen an der Mensch-Maschine-Schnittstelle"

Status:

abgeschlossen 04/2018

Zielsetzung:

Kollaborierende Robotersysteme erlauben den schutzzaunlosen Betrieb im direkten Umfeld von Personen. Aus Sicht der Unfallversicherungsträger ergibt sich mit solchen Arbeitsplätzen eine Reihe von Vorzügen, gerade im Hinblick auf eine verbesserte Ergonomie, Inklusion und lange Teilhabe am Arbeitsleben.

Clusteranalyse

Das Ziel der Clusteranalyse war es, für alle bisher nicht experimentell untersuchte Körperstellen biomechanische Grenzwerte zu Stoßbelastungen abzuschätzen.

Probandenversuche

Das Ziel der Probandenversuche war es, die Daten aus der oben genannten Studie durch Versuche mit weiteren 20 Testpersonen zu untermauern und mit der größeren Stichprobe die aus den Daten gewonnenen Grenzwerte statistisch abzusichern.

Aktivitäten/Methoden:

Clusteranalyse

Die angewandte Methodik sah vor, die Grenzwerte für untersuchte Körperstellen auf die nicht-untersuchten zu übertragen, sofern deren anatomischen Strukturen ähnlich sind. Parallel recherchierte das Fraunhofer IFF Sekundärdaten aus mehr als 800 Literaturquellen. Sie dienten dazu, die geschätzten Grenzwerte hinsichtlich ihrer Schutzwirkung (Zuverlässigkeit, ob sie die referenzierte Beanspruchung Schmerzeintritt nicht überschreiten) zu bewerten.

Probandenversuche

Die angewandte Methodik war identisch zu der, wie sie in der zuvor durchgeführten Studie zum Einsatz kam. Als Versuchseinrichtung diente ein Stoßpendel, mit dem die Testpersonen an verschiedenen Körperstellen belastet wurden. Das Studiendesign sah vor, bei jeder Untersuchung einer Körperstelle die Stoßenergie langsam zu erhöhen, bis der Stoß einen Schmerz bei der Testperson auslöste. Verwendet wurden unterschiedlich geformte Impaktoren.

Ergebnisse:

Clusteranalyse

Aus der Clusteranalyse gehen für alle bisher nicht experimentell untersuchten Körperstellen die gesuchten Grenzwerte zu Stoßbelastungen als Schätzwerte hervor. Der Abgleich mit den Sekundärdaten ergab, dass die geschätzten Grenzwerte als hinreichend konservativ einzustufen sind.

Probandenversuche

Unter Einsatz von zwei unterschiedlich geformten Kontaktkörpern erarbeitete das Fraunhofer IFF Daten, die es mit denen aus der zuvor durchgeführten Studie zusammenfügte. Aus der Datensammlung gehen kraft- und druckbasierte Grenzwerte für 21 Körperstellen aus der DGUV-Schrift FBHM 080 hervor.

Stand: