Der abschließende Forschungsbericht zum Forschungsvorhaben Intuitive Laststeuerung – Entwicklung eines intuitiven, Steuerungskonzepts für Lasthebemaschinen ist nun frei verfügbar und kann hier heruntergeladen werden.

Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung eines intuitiven Steuerungskonzepts für Krane mittels einer tragbaren Fernbedienung: die intuitive Laststeuerung. Der Geräteführer steuert die Maschine in Abhängigkeit seiner eigenen Orientierung. Die Bewegung eines Stellhebels in Richtung der gewünschten Zielposition führt zu einer Lastbewegung in die vorgegebene Richtung bei gleichzeitiger Wirkung mehrerer Antriebe.

Es existiert bisher keine intuitive, funkbasierte Eingabemöglichkeit, die sich generell bei allen Arten von industriellen Lasthebemitteln robust und effizient einsetzen lässt und die gleichzeitig die ergonomischen Nachteile bisheriger Freiheitsgrad-Steuerungen hinsichtlich Kompatibiliät, Gebrauchstauglichkeit und Intuitivität behebt. Im Rahmen der ergonomischen Auslegung der intuitiven Laststeuerung wurde in diesem Forschungsvorhaben die Benutzereingabe mit Hilfe von Joysticks als Lösung für die Umsetzung der intuitiven Laststeuerung identifiziert und das Potenzial mit einer Online-Studie erfolgreich evaluiert. Darauf aufbauend wurde die intuitive Laststeuerung technisch umgesetzt und an einem stationären Ladekran am Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik der Technischen Universität München in Garching appliziert. Hierfür wurden ein Eingabegerät nach ergonomischen Vorgaben konfiguriert sowie notwendige Sensorikkonzepte zur Messung der Bedienerorientierung (MEMS-Inertialsensoren) und Hakenposition (Drehgeber, Seilzuggeber an den Krangelenken) entwickelt. Ferner wurde eine inverse Kinematik aus dem Bereich der Robotik für den Einsatz am Kran modifiziert, um von der gewünschten Hakenbewegungen auf die notwendigen Gelenkbewegungen umrechnen zu können. Ein passendes Regelungskonzept sichert die exakte Ansteuerung der Gelenke auch bei äußeren Störungen.

Die ergonomische Evaluation der intuitiven Laststeuerung belegt die Potenziale des neuen Konzepts. Hierfür wurde eine Probandenstudie durchgeführt, in der die herkömmliche Steuerung mit der intuitiven Laststeuerung verglichen wurde. Vor allem für Novizen bietet die intuitive Laststeuerung entscheidende Vorteile in der Ablagegenauigkeit und Bedienzeit. In der subjektiven Einschätzung ist sie sowohl für Novizen als auch Experten dem konventionellen Konzept überlegen und wird mit 49:7 für weitere Hebevorgänge gewählt.

Mit der intuitiven Laststeuerung steht somit ein intuitives, industrietaugliches Steuerungskonzept für funkgesteuerte Krane zur Verfügung, das von unterschiedlichen Bedienern – unabhängig von der Vorerfahrung – zur sicheren Steuerung eines Krans verwendet werden kann. Durch die intuitive Laststeuerung wird ein Paradigmenwechsel in der Kransteuerung ermöglicht: Statt wie bisher den Kran zu steuern, steuert der Bediener nun direkt die Last – einfach, schnell und sicher.

Rückfragen und Kontakt

Felix Top

Forschungspartner

Lehrstuhl für Ergonomie, Fakultät für Maschinenwesen, Technische Universität München

Förderhinweis

Das IGF-Vorhaben 19573 N („Intuitives Laststeuerungskonzept“) der Forschungsvereinigung Bundesvereinigung Logistik e. V. (BVL), Schlachte 31, 28195 Bremen, wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
Für die Förderung und Unterstützung sei gedankt.

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