Die Forschungsgruppen der Systemergonomie »Kooperative Bewegungs- und Systemführung« (KBS) und »Ergonomie im Advanced Systems Engineering« (EASE) befassen sich unter anderem mit diesen Forschungsschwerpunkten:
Kooperative Systemführung und Crewed-Uncrewed Teaming
Die Führung mobiler Systeme (z. B. Fahrzeug, Luftfahrzeug, Schienenfahrzeug, Unterwasserfahrzeug, unbemannte Boden- und Luftsysteme) unterliegt kontinuierlichen technischen Entwicklungen. Durch Automatisierung und künstliche Intelligenz werden immer mehr Führungsaufgaben an sogenannte Assistenzsysteme und technische Komponenten übergeben. Die eingesparte Zeit kann der Mensch für die zusätzliche Erledigung von Nebenaufgaben oder die gleichzeitige Führung mehrerer Systeme und Systemverbünde, insbesondere im Rahmen von Multi Domain Operations (MDO), nutzen. Ein Schwerpunkt der Forschung ist die systemergonomische Gestaltung von Interaktion und Kooperation aller Komponenten im soziotechnischen System, um ein zuverlässiges Systemverhalten zu erwirken.
Ergonomische Gestaltung von sicherheitskritischen Systemen sowie Arbeitsplätzen und Produkten
Die Forschung konzentriert sich auf die ergonomische Gestaltung in sicherheitskritischen Systemen, Arbeitsplätzen und Produkten. Begleitet wird der gesamte Prozess von der Bedarfsermittlung bis zu Demonstratoren, Prüfungen und Inbetriebnahmen werden unterstützt. Ergonomische Gestaltung verbindet Wissen über menschliche Arbeit mit Zielen wie Effizienz, Kontrollierbarkeit, Überlebensfähigkeit, Produktivität, regulatorische Vorschriften und Zuverlässigkeit. Das gilt für verschiedene Bereiche, wie Arbeitsplätze in Kampfräumen gepanzerter Fahrzeuge, Kontrollstationen oder in der Produktion. Für den Erfolg sind die richtige Auswahl und Anwendung von ergonomischen Methoden sowie ein offener Gestaltungsraum entscheidend, der technische, organisatorische und persönliche Aspekte berücksichtigt.
Immersion in interaktiven Systemen durch Tangible XR und haptische Interaktion
Eine realistische Abbildung von Sinneseindrücken in interaktiven Systemen ist wichtig für die Immersion und Authentizität von Informationen und Umgebungen. Das gilt für den praktischen Einsatz wie beispielsweise bei der Fernsteuerung von Robotern oder dem Training kritischer Situationen in XR. Ein weiterer Anwendungsbereich sind flexible Entwicklungsumgebungen, in denen Gestaltungsmöglichkeiten exploriert werden.
Die Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung flexibler Darbietungsformen für haptische Empfindungen in Technologien wie VR, AR und MR oder sonstiger Mensch-Maschine-Schnittstellen. Beispiele sind die Herstellung grobtaktiler Empfindungen für räumliche Grenzen im Rapid Prototyping Hub und von Bewegungsempfindungen über die Motion Plattform. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Entwicklung einer Haptikkomponente, die Gewichte und Kräfte ohne physische Objekte spürbar macht. So können Nutzer beispielsweise das Anheben einer virtuellen 10 kg schweren Kiste erleben, ohne eine echte Kiste halten zu müssen.
Intuitive und sichere Interaktionsgestaltung moderner Arbeitsplätze für teleoperierte Systeme
Teleoperierte Systeme ermöglichen eine sichere und effektive Interaktion zwischen Bedienern und Maschinen, um Personal effizient einzusetzen und komplexe Aufgaben in gefährlichen oder schwer zugänglichen Umgebungen zu meistern. Sie können in verschiedenen Domänen eingesetzt werden, wie zum Beispiel bei unbemannten LKW-Konvois oder unbemannten Luftsystemen.
Ein wichtiger Forschungsschwerpunkt der Systemergonomie ist die Entwicklung benutzerfreundlicher Schnittstellen, die eine intuitive Steuerung ermöglichen. Ziel ist es, das Situationsbewusstsein der Bedienenden zu fördern und deren kognitive Belastung zu reduzieren. Dazu gehören ergonomische Bedienelemente und die Nutzung von Technologien wie AR oder VR, um komplexe Informationen klar und verständlich darzustellen.
Entwicklung physiologischer Messsysteme für Echtzeitanwendungen in der Ergonomie und Mensch-Technik-Interaktion
Die Anwendung ergonomischer Analyseverfahren hilft, Gefahren und Belastungen für den Menschen zu identifizieren und zu bewerten. Damit unterstützen diese die ergonomische Gestaltung. Oft wird jedoch viel Zeit für die Analyse aufgewendet, sodass weniger Zeit für die Gestaltung bleibt. Die Forschung der Abteilung konzentriert sich auf die teilweise Automatisierung der Datenerhebung und -verarbeitung in der ergonomischen Analyse durch den Einsatz von Sensoren. Dadurch wird eine genauere und umfangreichere Datenerhebung ermöglicht, wodurch wiederum komplexere Bewertungsmodelle genutzt werden können. So kann beispielsweise die Kompressionsbelastung auf die Bandscheibe L5/S1 in Echtzeit berechnet werden, ohne dass eine aufwendige Kalibrierung nötig ist. Dies ist besonders hilfreich an Arbeitsplätzen mit manuellen Lasten.
Wissenstransfer für Arbeitsweisen und Methoden im Bereich der Ergonomie und Produkt- und Systementwicklung
Die Forschung konzentriert sich hier auf die nachhaltige Integration von ergonomischem Wissen in Arbeitsprozesse. Dies umfasst die Gestaltung von Arbeitsplätzen und die Entwicklung von Produkten, angefangen bei Grobkonzepten über die Definition von Anforderungen bis hin zur Nachweisführung und kontinuierlichen Verbesserung. Erstellt werden wirksame Konzepte und diese in Pilotprojekten getestet. Dabei sind der Anwendung des ergonomischen Wissens keine Grenzen gesetzt. Das reicht von Innovationspartnerschaften über die Entwicklung von KI-gestützten Ergonomie-Agenten bis hin zu einfachen Checklisten und Handbüchern für Unternehmen.