Algemeen

Simulaties tonen spier- en gewrichtsbelastingen

simulaties IT apparatuur Uni Saarland
De methode, die de onderzoekers ontwikkelden, maakt gebruik van camera's. Deze nemen de bewegingen van een proefpersoon op en projecteren deze in het model van een menselijk lichaam (foto’s: Oliver Dietze).

Urenlang computergebruik of het versturen van grote aantallen tekstberichten op een mobiele telefoon of tablet kan zorgen voor een stijve nek en soms een overbelaste duim. Computerwetenschappers aan de Universität des Saarlandes hebben een procedure ontwikkeld, die op een natuurlijke manier simuleert, welke spieren en gewrichten specifiek onder spanning komen bij het gebruik van IT apparaten. Ook brengt het de snelheid en nauwkeurigheid in beeld, waarmee de gebruiker zijn apparaat kan bedienen

Gespannen schouders, pijn in de nek en een gevoelige pols zijn geen onbekenden voor degenen die langdurig werken met een computer. Maar dit soort problemen kan ook optreden bij het gebruik van andere IT apparaten.

Het gebruik van gebaren voor de besturing van gameconsoles kan zorgen voor bijzonder grote belastingen van schouders of knieën. Een aanraakscherm, waarbij de gebruiker zijn arm langere tijd in een gestrekte positie houdt, kan ook voor problemen zorgen. Experts wijzen op een specifieke spiervermoeidheid: ‘de gorilla arm’.

Simulaties

Uni Saarland simulaties IT-apparatuur
Voor de uitvoering van de simulatie gebruiken de onderzoekers software om deze bewegingen vast te leggen in een model van het menselijk lichaam.

Om ontwerpers en ontwikkelaars van nieuwe IT apparaten te ondersteunen om rekening te houden met de bewegingen, die onnodige lichamelijke spanningen veroorzaken, hebben de onderzoekers een tool ontwikkeld om realistische simulaties van bewegingen van de gebruiker vast te leggen. Deze benadering combineert de opgenomen tweedimensionale beweging met biomechanische simulatie.

Tijdens de video-opname van de optische beweging draagt de testpersonen een speciaal pak, dat voorzien is van kleine optische markeringen voor het vastleggen van de specifieke manier van de bewegingen, zoals het bewegen van zijn arm voor het controleren van een computerspel. De markeringen op het pak weerkaatsen licht, wat wordt opgenomen door speciale camera’s. Voor de uitvoering van de simulatie gebruiken de onderzoekers software, om de bewegingen in kaart te brengen op een menselijk lichaam.

Spier- en gewrichtsbelasting

Om duidelijkheid de krijgen over de specifieke biomechanische belastingen, die werken op specifieke lichaamsdelen, gebruikt het simulatieprogramma een aantal parameters

  • de hoek van het gewricht
  • de krachten die op het gewricht werken op elk moment van de beweging
  • de spieractiviteit en vermoeidheid.

Het model zorgt ervoor, dat zichtbaar is welk deel van het lichaam de grootste belasting ondergaat als een bepaalde beweging wordt uitgevoerd. Op deze wijze kunnen de onderzoekers het verschil vaststellen of de spieren van de arm of de elleboog zwaar worden belast. De methode laat ook de efficiëntie zien, zoals hoe snel en nauwkeurig een gebruiker een specifiek onderdeel van het IT apparaat bedient. De methode biedt ook de mogelijkheid om een optimale combinatie te vinden van gebruikerprestatie en fysieke ergonomie.

Aanraakscherm

Een van de gevallen, die de onderzoekers bestudeerden, was de gebruikersinteractie met een verticaal aan de muur gemonteerd aanraakscherm. Zij zagen dat de bewegingen van links naar rechts en van boven naar beneden minder spierbelasting gaven dan bewegingen vooruit en achteruit. Hieruit concludeerden ze dat een virtueel keyboard het beste kan worden gepositioneerd in het lagere middengedeelte van het scherm.

Ontwerpers kunnen deze nieuwe analyse benutten om de gebruikersinteractie met hun producten te verbeteren. Dit is ook van belang voor de arbeidsdeskundige en in de industrie, waar het kan worden benut om het ontwerp van werkplekken te verbeteren bij grote computerondersteunde productiefaciliteiten.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven