Design For All - behindertenbeauftragte-oal.de · • individuelle Einstellungen, Anthropometrie (Body Scanner) • Stufentest (Spiroergometrie, Laktat, Herzfrequenz) Lehrstuhl für

Technische Universität München

Design For All Design For All KernthemaKernthema derder ErgonomieErgonomieKernthemaKernthema derder ErgonomieErgonomieWas Was eineeine TechnischeTechnische UniversitätUniversität beitragenbeitragen kannkann

KompetenzzentrumSPORT – GESUNDHEIT – TECHNOLOGIE

GARMISCH - PARTENKIRCHENLehrstuhl für Ergonomie


Auftrag für Auftrag für Design Design ForFor All All (aus technischer Sicht)(aus technischer Sicht)

Leistungsdefiziteg(z.B. Körperkraft, Beweglichkeit, Wahrnehmungsfähigkeit,…)

- möglichst unauffällig- in einem vernünftigen Ausmaß

- markt- und wettbewerbsorientiertdurch technische Maßnahmen auszugleichen.

Lehrstuhl für Ergonomie


Vernünftiges Ausmaß?Vernünftiges Ausmaß?Fünf Jahre forschte dieFünf Jahre forschte die japanische Universität für Agrarwissenschaft und Technologie an einem Roboter in Form eines Exoskeletts.Ziel des Projektes ist es, ältere j ,japanische Bauern bei ihrer Arbeit zu unterstützen.

www.trendderzukunft.de



VernünftigVernünftig und und unauffälligunauffällig

Pedelecs ⇒“Handylecs”

http://www.gunda-unterwegs.de/default.asp?page=pedelecs



VernünftigVernünftig und und unauffälligunauffällig

• Sicheres Festhalten durch gummierte Oberfläche

• Besonders kontrastreiches Display

• Große Tasten

• Vier Notruftasten• Vier Notruftasten

• Anschluss an Hörgerät möglich

http://www.seniorenhandy-info.de/


z.B. DORO HandleEasy 326


MarktMarkt-- und wettbewerbsorientiertund wettbewerbsorientiert

Claudia BIEKER, Generation Sporthttp://www.generation-sport.de

BEST AGER STUDIE (Zusammenfassung)399 EUR



DESIGN FOR ALL

WAS WIR ALS UNIVERSITÄT Ö

DESIGN FOR ALL

BEITRAGEN KÖNNEN



Technologiebereiche für Technologiebereiche für DfADfA

• Information & Kommunikation

• Verkehr & MobilitätVerkehr & Mobilität– Automobil– ÖVPN– Human Powered VehiclesHuman Powered Vehicles

• Bauen und Wohnen

• Arbeits- und Freizeitgeräte

• Tourismus– Information & Kommunikation

– Verkehr & Mobilität

Bauen & Wohnen– Bauen & Wohnen

– Freizeitgeräte



Technologiebereiche für Technologiebereiche für DfADfA Architektur


• Verkehr & Mobilität

Bauingenieur- undVermessungswesen

Elektrotechnik undVerkehr & Mobilität– Automobil– ÖVPN– Human Powered Vehicles

Elektrotechnik undInformationstechnik

I f tikHuman Powered Vehicles



Informatik

Maschinenwesen• Tourismus

– Information & Kommunikation


Bauen & WohnenMedizin

– Bauen & Wohnen

– Freizeitgeräte

Sport- und Gesund-heitswissenschaft












Informatik





– Bauen & Wohnen

– Freizeitgeräte













Informatik





– Bauen & Wohnen

– Freizeitgeräte













Informatik





– Bauen & Wohnen

– Freizeitgeräte













Informatik





– Bauen & Wohnen

– Freizeitgeräte




Was wir als Universität beitragen können

3 BEISPIELE AUS UNSERER

Was wir als Universität beitragen können

FORSCHUNG



Beispiel I:SystemergonomieSystemergonomieErforschung des Informationsflusses im Mensch-

Maschine-System unter Berücksichtigung Maschine System unter Berücksichtigung menschlicher Fähigkeiten und Fertigkeiten, z.B. der beschränkten Verarbeitungskapazität des kognitiven Systemskognitiven Systems.

Diese kann durch Training gar nicht oder nicht dauerhaft so verändert werden, dass der Mensch zuverlässig und komfortabel mit dem technischen System umgehen kann.

So vergessen wir z.B. wie ein Videorecorder zu So vergessen wir z.B. wie ein Videorecorder zu programmieren ist, wenn wir dies längere Zeit nicht getan haben und der Recorder umständlich zu bedienen ist


bedienen ist.


Blickverfolgung





Stoppschildassistenz: Lokalisierung

Marocco ChinaMarocco

Libanon Laos

Lehrstuhl für ErgonomieMalaysia Thailand


Beispiel II:Sitzkomfort (auf Fahrzeugsitzen)

Zusammenhang zwischen Di k f t d D k t il

Last: >0 Pmax: Last: >0 Diskomfort und Druckverteilung ist gefunden

Optimale prozentuale

Gradient: >0 >0 Gradient: >0

Last: 24,5-28,5 Pmax: <20 Gradient:

Last: 24,5-28,5 Pmax: <20 Gradient:

Lastverteilung und Gradienten sind ermittelt

Objektive Bewertung von

<5,6 <5,6

Last: <14 Pmax: <7 Gradient: <1 6

Last: <14 Pmax: <7 Gradient: 1 6 Objektive Bewertung von

Fahrzeugsitzen möglich<1,6 <1,6

Last: 3 Gradient: <0,5

Last: 3 Gradient: <0,5 ⇒ auch für Rollstuhl anwendbar

L t i % P i kP G di t i kP /


Last in %, Pmax in kPa, Gradient in kPa/mm

Beispiel III:Beispiel III:O ti i dO ti i d H dbikH dbik A t i bA t i bOptimierung des Optimierung des HandbikeHandbike--AntriebesAntriebes(Förder(Förder--Nr. 07/04/68/2004Nr. 07/04/68/2004--2005) 2005)

TECHNISCHE UNIVERSITÄT MÜNCHENTECHNISCHE UNIVERSITÄT MÜNCHENFachgebiet Sportgeräte und Materialien

Lehrstuhl für Sport und GesundheitsförderungLehrstuhl für Ergonomie


Fr

αα FG

Ft

β

identisch ?

β

Ft

F

• Kurbel vom Fahrrad übernommeni ht H d A S t t

FrFP

• ROM (range of motion) obere Extremität > untere Extremität

nicht an Hand-Arm-System angepasst



Statische Maximalkräfte am Ellenbogengelenk

20°

n = 2

Rudern günstiger

45°

90°günstiger 90

135°



Entwicklung eines Versuchsstandes

Flexibler Versuchsstand, austauschbare Antriebsformen:

• klassische Kurbelbewegung

• elliptische Kurbelbewegung

• schräggestellte Kurbeln

α

Weiter zu variierende Parameter: Rückenwinkel, Abstand Sitz – Kurbel, Kurbelhöhe Griffbreite Griffposition Sitzposition


Kurbelhöhe, Griffbreite, Griffposition, Sitzposition


AntriebseinheitErgo-meter

Antriebseinheit

H

α

LH = 0–66

L = 0–86

40α = 40-



Konstruktive Umsetzung Versuchsstand

R d B Elli ti h BRunde Bewegung Elliptische Bewegung



MessreihenD i A i b k

• klassische Kurbelbewegung

• elliptische Kurbelbewegung

Drei Antriebskonzepte:

• elliptische Kurbelbewegung • schräggestellte Kurbeln

• Messreihe I: 30 „Fußgänger“ (Sportstudenten)

• Messreihe II: 13 Querschnittgelähmte (BG Unfallklinik Murnau)

• individuelle Einstellungen, Anthropometrie (Body Scanner)

• Stufentest (Spiroergometrie, Laktat, Herzfrequenz)


• Bewertung des Konzeptes im Fragebogen


Bewertungskriterien

• Subjektive Bewertung:

Rangreihe aus FragebogenRangreihe aus Fragebogen

• Objektive Bewertung:

Berechnung des Wirkungsgrades aus den Daten der Spirometrie

[%]100][∗

NmErgometeramDrehmomentadWirkungsgr [%]100][.∗=

JEnergiemetabeAufgewandtadWirkungsgr



FragebogenSpirometrie

Ellipse auf Platz153 %

Ellipse auf Platz1

35 %20 % 33 %

k A “ lange Arme“

: alle Probanden : „lange“ Arme (>58 cm)

„kurze Arme“ „lange Arme



Modellierung - Simulation für mathematische OptimierungOptimierung

4 starre Körper

Hand-Arm Modellp

6 Muskeln nach Hill

2 Simulationen: elliptisch und runde Antriebsform gegen 20 Nm Widerstand bei 66 Rpm



Optimierungskriterium: notwendige Muskelarbeit

WBSMAE &&&&&& ++++= Bhargava, Pandy, Anderson (2004)

work rate ),( vFfW CECE=&

activation heat rate

maintainance heat rate )/(

))/exp(,,(

llmactfM

tmactfA stim

=

−=&

& τ

maintainance heat rate

shortening heat rate ),),((

)/,,(

max,

,

vFlFfS

llmactfM

CECECEiso

optCECE

=

=&

basal metabolic heat rate )(mfB =&



• Suche nach globalem Minimum• Mehrdimensionales Problem (48 Variablen) ( )

Simulated Annealing (Corana et al. ’87)

3

1

2

-1

0

-3 -2 -1 0 1 2 3-3

-2



Gesamter muskulärerEnergieumsatz

3,5%ΔEmet,ges≈



Ausführliche Information

• KLÖPFER, I. (2008) Vergleichende Bewertung von konventionellem mit alternativen Antriebskonzepten des Behindertensportgerätes Handbike. Dissertation an der Fakultät für Sportwissenschaft der Technischen pUniversität München.

• BÖHM H., KRÄMER CH., SENNER V. (2006) Optimization of the Handbike`s Drive Concept – Mathematical Approach. Moritz E.F., Haakep pp ,S., (Eds.) Engineering of Sport VI, Vol. 2, Axel Springer Verlag, S. 121-126, 2006.

• KRÄMER CH., KLÖPFER, I., SENNER V., PETERS CH. (2006)KRÄMER CH., KLÖPFER, I., SENNER V., PETERS CH. (2006)Optimization of the Handbike`s Drive Concept – Experimental Approach. Moritz E.F., Haake S., (Eds.) Engineering of Sport VI, Vol. 2, Axel Springer Verlag, S. 313-318.g,

• BÖHM H., KRÄMER C., SENNER V. (2006) Optimization of the handbike'sdrive concept by means of a simulation model, Journal of Biomechanics, Vol. 39, Suppl. 1, 421.


, pp ,


DESIGN FOR ALL

WIE BRINGEN WIR ETWAS

DESIGN FOR ALL

VORAN?



Thema „Fördergelder“

• JA, gerne…., aber:

Wenn DfA richtig“ gehandhabt wird dann sind die – Wenn DfA „richtig gehandhabt wird, dann sind die Maßnahmen wirtschaftlich interessant.

– Daher harte – aber sinnvolle – Kriterien:Daher harte aber sinnvolle Kriterien:Sind private Investoren interessiert?

Greifen Mittelstandsförderprogramme (z.B. ZIM)?



Leistungssport als Triebfeder für E t i klEntwicklung

Paralympics 2018



DEFAUSDEDESIGN FFOR AALL UURLAUBS- UND SSPORTREGION

GARMISCH-PARTENKIRCHEN



Olympiabewerbung 2018Anforderungen des IPC

Ländlicher Charme der Region

Tradition als Sport- undErholungsregion

DEFA US

Ökonomie ÖkologieSozialesÖkonomie ÖkologieSoziales

Soziale Nachhaltigkeitneuer Behindertenbegriff

Inklusion, Nicht diskriminierend

Ökonomische NachhaltigkeitUsability, Zielgruppen

Ökologische NachhaltigkeitAdaptierbar,

von vielen /allen) nutzbar

Anforderungen der Zukunft

Inklusion, Nicht diskriminierend von vielen /allen) nutzbar


Querverbindung zum Baubereich / -forschung

• Auftaktworkshop Deutsches Gütesiegel Nachhaltiges Bauen für Sportbauten; 20.04.2010p ;

• Initiator: Technische Universität München, Lehrstuhl für Bauphysik (Prof. Hauser); http://www.bp.bv.tum.de

• Ringvorlesung im SS 2010: München 2018 -Bewerbung - Konzept – Nachhaltigkeit

– In Kooperation mit der Bewerbungsgesellschaft München 2018 GmbH und der Bayerischen Architektenkammer

– Vertreter der Bewerbungsgesellschaft halten Vorträge zur Olympiabewerbung Münchens für die Winterspiele 2018 Die Inhalte gehen von der Vorstellung Münchens für die Winterspiele 2018. Die Inhalte gehen von der Vorstellung des Gesamtkonzepts, der Architektur, über die Masterplanung bis hin zum Verkehrs- und Umweltkonzept.

– BEGINN: 29 04 2010 München2018-Ringvorlesung pdf


BEGINN: 29.04.2010 München2018-Ringvorlesung.pdf


FAZITFAZIT

• Design for All soll nicht auffallen.

• Design for All merkt man erst wenn es fehltDesign for All merkt man erst, wenn es fehlt.

• Design for All ist Arbeit am Detail

• Design for All ist Optimierung auf hohem Niveau• Design for All ist Optimierung auf hohem Niveau.

• Design for All muss innovativ sein

• Design for All muss bezahlbar sein• Design for All muss bezahlbar sein.

• Design for All muss ansprechend sein.

WIR MÖCHTEN UNSEREN BEITRAGWIR MÖCHTEN UNSEREN BEITRAGDAZU LEISTENDAZU LEISTEN



TECHNISCHE UNIVERSITÄT MÜNCHENTECHNISCHE UNIVERSITÄT MÜNCHENLehrstuhl für ErgonomieSportgeräte und -materialien

Boltzmannstr 15Boltzmannstr. 1585747 Garching bei München

Tel: +49-89-289-15366


E-Mail: [email protected]://www.spgm.tum.de

Documents

Design For All - behindertenbeauftragte-oal.de · • individuelle Einstellungen, Anthropometrie (Body Scanner) • Stufentest (Spiroergometrie, Laktat, Herzfrequenz) Lehrstuhl für