Ziel der Entwicklung
Das Menschmodell „Dynamicus” wird jetzt als Add-on zu dem allgemeinen Simulationstool für Mehrkörpersysteme (MKS) alaska angeboten. Es wird unter der Oberfläche des Modelliersystems von alaska betrieben, das umfangreiche Funktionen für Entwicklung und Test von Modellen bietet. Für die industrielle Anwendung des Modells ist der Overhead des allgemeinen MKS dagegen hinderlich. Hier sind nicht Modellierung und Simulation sondern die effiziente und sichere Anwendung hochspezialisierter Bewertungsalgorithmen auf große Mengen digital erfasster Bewegungen gefragt.
Daraus resultiert die Idee des Projektes, das MKS-Modell, Modellelemente zur Nutzung des Modells insbesondere Schnittstellen zu Tracking-Verfahren, Methoden zur Visualisierung und zur Parametrisierung des Modells und spezielle mathematische Funktionalität aus der Umgebung des allgemeinen MKS-Tools herauszulösen. Diese für die Arbeit mit einem MKS-Menschmodell notwendige Methodenbasis wird zunächst neu als Bibliothek implementiert. Die Methoden werden dabei so strukturiert, dass sich daraus je nach Anforderung von Kunden mit vergleichsweise geringem Aufwand Spezialtools entwickeln lassen, die Anforderungen einer bestimmten Anwendung von der Datenbereitstellung bis zur Dokumentation der Ergebnisse möglichst optimal erfüllen können. Dazu gehört beispielsweise, dass die mathematisch-mechanischen Probleme der Mehrkörpersimulation des Menschmodells robust und mit hoher Performance im Hintergrund ohne Zutun des Anwenders ablaufen. Deshalb wird als Grundlage für die Implementierung des Menschmodells und der benötigten Simulationsverfahren die alaska/Simulation-Engine verwendet, die hierfür bereits eine Reihe geeigneter Komponenten bietet.
Vorteile und Lösungen
Die in dem Projekt entwickelte Bibliothek soll als einheitliche Methodenbasis für alle Aufgaben der automatisierten Verarbeitung aufgezeichneter Bewegungen dienen. Der Nutzen für Kunden entsteht, wenn sie die auf Grundlage der Bibliothek entwickelten Spezialtools für die Bewegungsanalyse anwenden. Solche Tools können unter Verwendung der Bibliothek zu einem vergleichsweise niedrigen Preis entwickelt und angeboten werden, so dass selbst Lösungen, die nur für ein Unternehmen ein unternehmensspezifisches Bewertungsschema beinhalten, zu einem realistischen Preis entwickelt werden können.
Der Nutzen für den Anwender einer solchen Speziallösung besteht darin, dass das Tool nur genau die für das jeweilige Bewertungsschema benötigte Funktionalität enthält.
Die Nutzer können sich auf die Lösung ihres speziellen Problems konzentrieren, da Ein- und Ausgaben nur in dem Umfang und in der Form vorgesehen sind, wie sie für das spezielle Bewertungsverfahren notwendig sind. Durch das Optimieren der Simulationsverfahren im Hinblick auf das topologisch stets gleiche Menschmodell benötigt der Anwender kein Spezialwissen über Modellierung und Simulation. Er erhält qualitativ hochwertige Simulationsergebnisse in kurzer Zeit. Außerdem kann der für das allgemeine Simulationstool alaska notwendige Datenverwaltungs-Overhead entfallen, so dass die entwickelten Werkzeuge besser in unternehmensspezifische Prozesse integriert werden können.
Zielgruppe und Zielmarkt
Gegenwärtig entwickelt das IfM auf der Grundlage der entwickelten Methodenbasis erste Spezialanwendungen, wozu beispielsweise das Ergonomieverfahren EAWS gehört, das als Standard vorliegt, aber auch in unternehmensspezifischen Varianten genutzt wird.
Das IfM arbeitet außerdem daran, die in alaska/Dynamicus enthaltene grundlegende Funktionalität zur Bewegungsanalyse als eines von mehreren Spezialtools anzubieten. Das Tool liefert Zeitreihen von Beobachtungsgrößen die ohne Anwendung eines weiteren Bewertungsverfahrens in einer vom Kunden festgelegten Form dokumentiert werden können.
Darüber hinaus wird die Bibliothek weiter kontinuierlich entwickelt. Dabei verfolgt das IfM das Ziel, für das Anwendungsfeld „modellbasierte Offline-Verarbeitung aufgezeichneter menschlicher Bewegungen” einen Standard zu setzen.