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Diplom: Entwurf eines Exoskeletts zur Unterstützung gesunder Menschen bei professionellen Tätigkeiten

Studium · TU Dresden · 4. Oktober 2017 · Tina Bobbe ·
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Albrecht Meixner wird am kommenden Montag, 9. Oktober um 15 Uhr, seine Diplomarbeit zum Entwurf eines Exoskeletts öffentlich verteidigen. Die Verteidigung wird im Zeunerbau, Raum 150 stattfinden. Wir freuen uns über Gäste und ZuhörerInnen – es lohnt sich!

Im Anschluss an Albrechts Verteidigung folgt gleich die Nächste: Tillman Koch wird seinen Großen Beleg zur Entwicklung eines Baum-Entastungs-Geräts zur automatisierten Wertästung vorstellen. Wer möchte kann also gleich sitzen bleiben.

Es folgt die Kurzfassung von Albrechts Diplomarbeit:

Erkrankungen des Muskelskelettsystems sind ein häufiges Leiden in unserer Gesellschaft. Diese sind unter anderem beeinflusst von äußeren Faktoren, wie die Beanspruchung durch Tätigkeiten im Beruf. Gerade manuelle Prozesse lösen durch Zwangshaltungen und Werkzeuglasten eine hohe Belastung aus.

Die Exoskeletttechnologie kann helfen, diese Belastungen zu verringern. Dazu wurden bestehende Exoskelettsysteme analysiert und systematisiert. Durch den Einsatz von Exoskeletten können Muskeln, Gelenke und Knochen entlastet werden und zudem die Effizienz von Arbeitsprozessen gesteigert werden. Denn Entlastung bedeutet auch weniger Ermüdung, höhere Konzentration und weniger Fehler.

Drei exemplarische Arbeitswelten wurden als Grundlage für die Konzepterstellung ausgewählt. Da sich das breiteste zukünftige Anwendungsfeld in der Montage befindet, wurde ein Flugzeugmontageszenario vertiefend bearbeitet.

Auf dieser Grundlage wurde ein Zukunftsentwurf mit dem Zeithorizont 2025 geschaffen. Um dieses Exoskelettsystem ergonomisch zu gestalten, wurde eine Kinematik konzipiert, um die menschlichen Bewegungen präzise unterstützen zu können. Da das Exoskelett während der Arbeit nicht abgelegt wird, erfolgte die Konstruktion in Leichtbauweise und wurde in Bezug auf Gewicht und Volumen optimiert.

Zudem wurde ein Lösungsansatz für ein Werkzeugsystem erarbeitet, welches die Präzision bei der Durchführung von Arbeitsaufgaben erhöht und den Nutzer zusätzlich entlastet. Dieses wird unter Einbindung von Augmented Reality halbautomatisch gesteuert. Diese unterstützt den User auch dabei komplexe Prozesse, Modelle und Arbeitsabläufe zu überblicken. Ein weiterer Bestandteil des Produktsystems ist die Dokumentation von Arbeitsschritten und das Abgleichen der virtuellen Prozessplanung mit dem realen Arbeitsprozess.

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