Wie Computer, Smartphones und Co unseren Körper belasten

Ein Motion-Capture-Verfahren ist Grundlage des Systems. Foto: Oliver Dietze

Es zwickt im Genick, schmerzt im Handgelenk... Wer stundenlang moderne Medien-Geräte bedient, den plagen häufig Verspannungen und Gelenkbeschwerden. Wie sie entstehen, offenbart nun ein neues Verfahren deutscher Entwickler. Es simuliert naturgetreu, welche Muskeln und Gelenke von IT-Geräten besonders beansprucht werden. Produktdesigner und Arbeitsmediziner könnten von diesem System profitieren.

Die bevorstehende Computermesse Cebit in Hannover wird erneut klarmachen: Mehr und mehr IT-Geräte prägen Beruf und Freizeit. Computer, Tabletts, Smartphones und Spielekonsolen bilden bereits feste Bestandteile des Alltags vieler Menschen. Nun halten auch zunehmend berührungsempfindliche Bildschirme Einzug in die Berufswelt. Bei deren Bedienung tauchen neue Problematiken auf: Der Arm bleibt lange gestreckt – Fachleute sprechen schon vom „Gorilla-Arm".

Motion-Capture-Verfahren kombiniert mit biomechanischer Simulation

Die Forscher um Myroslav Bachynskyi vom Max-Planck-Institut für Informatik in Saarbrücken wollen einen Beitrag dazu leisten, dass bei der Entwicklung neuer IT-Geräte nun mehr auf die Gesundheit der Nutzer geachtet wird. Sie haben dazu ein Verfahren entwickelt, das Bewegungsabläufe realistisch simulieren kann und die entstehenden Belastungen für Muskeln und Gelenke automatisch erfasst.„Wir kombinieren dazu das sogenannte Motion-Capture-Verfahren mit einer biomechanischen Simulation", sagt Bachynskyi. Für die Erfassung der Bewegungsabläufe trägt ein Proband auf einem speziellen Anzug kleine Marker, die Licht abgeben, das von speziellen Kameras empfangen wird. „Für die Simulation übertragen wir diese Bewegungen mit einer Software auf ein Modell des menschlichen Körpers", erklärt der Informatiker.

Anschließend berechnet ein Simulations-Programm anhand der gesammelten Daten die Parameter der körperlichen Belastung: Die Winkel, in denen die Gelenke stehen, die Kräfte, die auf die Gelenke zu jedem Zeitpunkt der Bewegung wirken sowie die Leistung der Muskeln. „Wir sehen mit dem Modell genau, an welchem Punkt des Körpers die Belastung bei bestimmten Bewegungen am größten ist, etwa ob die Oberarmmuskeln oder der Ellenbogen besonders beansprucht werden", sagt Bachynskyi. „Außerdem zeigt uns das Verfahren, wie effizient der Nutzer die Technologie bedient, also wie schnell und präzise er damit umgeht." So lassen sich Ergonomie und Leistung bei der Bedienung von IT-Geräten optimieren.

Ziel: Schonendere Medien-Geräte und Arbeitsbedingungen

Gerätedesigner könnten die Technik demnach nutzen, um ihre Produkte besser auf den Nutzer abzustimmen, sind die Forscher überzeugt. Darüber hinaus ist sie für Arbeitsmedizin und Industrie von Interesse, etwa um Arbeitsplätze in großen computergesteuerten Produktionsanlagen zu verbessern. Auf der Computermesse CeBIT in Hannover können sich Besucher einen persönlichen Eindruck von dem System machen. Die Forscher werden ihr Projekt hier vom 16. bis 20. März präsentieren. 

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