An der Schnittstelle von Arbeitswissenschaft und Robotik fungiert das „Ergonomics Evaluation Lab“ als zentrale Einrichtung zur Bewertung physischer und psychischer Belastungen in Arbeitsumgebungen der nächsten Generation. Gefördert durch das Munich Institute of Robotics and Machine Intelligence (MIRMI), spezialisiert sich dieses Labor auf die ergonomische Analyse von Mensch-Roboter-Interaktion (MRI), Teleoperation und kollaborativen Systemen.
Überblick?
Da Roboter und intelligente Systeme zunehmend die isolierten Fertigungszellen verlassen und in direkte Kooperation mit dem Menschen treten, wird das Verständnis des „Faktors Mensch“ wichtiger denn je. Das Ergonomics Evaluation Lab bietet ein umfassendes Instrumentarium, um menschliche Leistung, physiologische Beanspruchung und biomechanische Belastungen objektiv zu messen.
Unsere Einrichtung ermöglicht es Forschenden, über rein subjektives Feedback hinauszugehen. Wir liefern hochpräzise quantitative Daten darüber, wie Menschen mit Robotern, Exoskeletten und Extended Reality (XR)-Schnittstellen interagieren.
Forschungsschwerpunkte
- Mensch-Roboter-Interaktion & Kollaboration
Bewertung von Sicherheit, Vertrauen und Effizienz bei der Zusammenarbeit von Menschen mit Cobots oder autonomen mobilen Robotern. - Teleoperation & Fernsteuerung
Analyse der kognitiven und physischen Anforderungen bei der Steuerung von robotergestützten Avataren oder Manipulatoren aus der Distanz. - Physische & Psychische Belastung
Quantifizierung von muskuloskelettalem Stress und kognitiver Last (Mental Workload) bei komplexen Aufgaben, um Ermüdung und Fehlbeanspruchung präventiv zu vermeiden. - Berufliche Exoskelette
Validierung der Wirksamkeit und ergonomischen Passform von „Wearable Robotics“ in industriellen Szenarien. - Virtuelle & Mixed-Reality-Arbeitsplätze
Erprobung von Interface-Designs und Simulationsgüte in immersiven Umgebungen, noch bevor physische Prototypen gebaut werden.
Ausstattung & Möglichkeiten
Das Labor ist mit einer modernen, multimodalen Sensor-Suite ausgestattet, die eine Synchronisation von Bewegungs-, Blick- und Interaktionsdaten ermöglicht.
Vicon Motion Tracking System: Unser „Goldstandard“ für optisches Tracking bietet Submillimeter-Genauigkeit für kinematische Analysen. Es ist essenziell für die Validierung menschlicher Bewegungen (Ground Truth) und die präzise Verfolgung von Roboter-Endeffektoren bei der direkten Kollaboration.
Xsens Awinda (IMU-basiertes Tracking): Ein vollständig drahtloses, auf Inertial Sensoren basierendes Motion-Capture-System. Diese portable Lösung erlaubt es uns, Messungen auch außerhalb des Kameravolumens durchzuführen.
Manus Metagloves: Diese haptischen Handschuhe ermöglichen ein hochauflösendes Finger-Tracking. Sie sind entscheidend für unsere Forschung im Bereich Teleoperation, da sie feinmotorische Fähigkeiten auf Roboterhände übertragen und die Analyse der Greifqualität bei Manipulationsaufgaben erlauben.
HTC Vive XR Systeme: Hochauflösende Headsets für Virtual Reality (VR) und Mixed Reality (MR). Diese Systeme erlauben die Simulation von gefährlichen oder noch nichtexistierenden Umgebungen, um menschliche Reaktionen auf neue Roboterverhaltensweisen sicher zu testen.
Tobii Pro Spark Eye Tracker: Ein bildschirmbasiertes Eye-Tracking-System, das Blickdaten mit 60Hz erfasst. Wir nutzen dies zur Analyse der visuellen Aufmerksamkeit, des Situationsbewusstseins (Situational Awareness) und der kognitiven Belastung, um zu verstehen, worauf Nutzer in kritischen Entscheidungsprozessen achten.
MitgestaltKooperation & Förderung
Diese Einrichtung wird durch das MIRMI (Munich Institute of Robotics and Machine Intelligence) gefördert. Das Labor dient als Brückenschlag zwischen dem Lehrstuhl für Ergonomie und der breiteren Robotik-Community an der TUM und fördert interdisziplinäre Projekte. Für Kooperationsanfragen oder bei Interesse an einer Zusammenarbeit wenden Sie sich bitte an unseren Ansprechpartner unter mirza.imamovic(at)tum.de