Virtuelle Menschen senken Kosten in der Industrie
Seitdem in den 1950er Jahren lebensgroße Testpuppen, die Crashtest-Dummys, aufkamen, beschäftigen sich die Forschungs- und Entwicklungsteams des Verkehrssektors mit dem Entwurf und Bau von Menschmodellen, die ein noch besseres Prüfen und eine erhebliche Erhöhung der Sicherheit erlauben. Mit dem Digitalzeitalter und realistischen Simulationen von Unfällen, die mit Erfolg in der virtuellen Welt durchgeführt werden, suchen die Labors nach den genauesten digitalen Modellen zur Durchführung ihrer Tests. Um dieses Ziel zu erreichen, arbeitete das von der EU finanzierte Projekt "Digital humans for ergonomic design of products" (Dhergo) an der Gestaltung präziser Modelle für die Automobilbranche. Das Projektteam sammelte mit dem Ziel, anatomisch und biomechanisch akkurate Menschmodelle zur Bewertung der mit der Haltung und mit Bewegungen verbundenen Beschwerden zu entwickeln, enorme Datenmengen. Diese sind erforderlich, um Menschmodelle realistischer auszugestalten. Das Projektkonsortium erstellte Softwarealgorithmen für Gelenkmomente, Beweglichkeit und das exakte Verhalten des Bewegungsapparates, die reale Bewegungen annähernd wiedergeben und schuf spezielle Computertools, um die Aufgabe zu lösen. Die Technologie wurde von verschiedenen Projektpartnern mit Erfolg getestet. Die Resultate gab man auf wichtigen Konferenzen bekannt. Die Projektforscher entwickelten ein Softwaresimulationspaket, das über ein dynamisches Mehrkörpermodell sowie ein muskuloskeletales Modell zur genauen Berechnung von Muskelkräften verfügt. Sie simulierten überdies die physikalische Wechselwirkung zwischen dem Menschmodell und verschiedene Fahrzeugteilen wie etwa dem Sitz. Auch die richtige Funktionsweise aller Komponenten und Aktionen wie das Betätigen der Handbremse mit der oberen Extremität und das Niederdrücken des Pedals mit der unteren Extremität wurde festgestellt, womit eine umfassende und sorgfältige Einbeziehung sämtlicher Aspekte gewährleistet werden konnte. Insgesamt konnte Dhergo dem neuesten Stand entsprechendes Wissen über die kinematische Simulation am digitalen Menschen effektiv ausnutzen, um dynamische muskuloskeletale Modelle zu erstellen, die unfallbedingte Auswirkungen und Beschwerden auf geeignete Weise annähern. Hieraus resultieren bessere Simulationskapazitäten der existierenden Softwaretools und somit wettbewerbsfähigere Produkte dank gesenkter Entwicklungskosten. Auch andere Industriezweige abseits der Automobilindustrie, etwa im Zusammenhang mit Gefahren am Arbeitsplatz bis hin zum Extremsport, könnten überall dort, wo eine Simulation menschlicher Bewegung erforderlich ist, von dieser Technologie profitieren.
