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Druck-Dummies
Messungen der Druckverteilung an Tragsystemen
Bei der Beurteilung von Tragsystemen kommen unterschiedliche Testmethoden zum Einsatz. Einerseits sind das Simulatoren/Test-Dummies im Labor wie „Beda“ zur Bestimmung der Bewegungseinschränkung und „Nick“ zur Untersuchung der Druckverteilung. Anderseits aber auch Hilfsmittel wie das trifliare Pendel zur Schwerpunktbestimmung oder ein Simulationsmodell um das Verletzungsrisiko anhand der Messwerte mit den Simulatoren zu bestimmen.
Trifilares Pendel
Das trifilare Pendel besteht aus einem drehbar gelagerten Teller, der über 3 Seile an der Decke befestigt ist. Jedes Seil enthält eine Seilwaage an der das Gewicht abgelesen werden kann. Zur Bestimmung des Schwerpunktes eines Körpers wird der Prüfling in der gewünschten Lage auf den Drehteller gelegt und so verschoben bis alle drei Waagen das gleiche Gewicht anzeigen. Der Schwerpunkt befindet sich dann im Zentrum des Tellers. Nebst der Bestimmung des Schwerpunktes kann auch das Trägheitsmoment (Rotationsmoment) um den Schwerpunkt bestimmt werden.
Bewegungseinschränkung (Beda)
Das Testsystem zur Bestimmung der Bewegungseinschränkung besteht aus einem unterteilten Manikin das über drei Freiheitsgrade bewegt werden kann. Die Freiheitsgrade sind:
- Vorwärts
- Seitlich und
- Rotation
Während der Bewegung werden die Kräfte respektive Drehmomente in den drei Achsen gemessen. Je grösser die Kräfte und Momente sind, desto stärker wird die Bewegung in der Bewegungsrichtung eingeschränkt.
Druckverteilung (Nick)
Das Komplexeste Testsystem ist „Nick“ zur Bestimmung der Druckverteilung. Das System besteht aus einem instrumentierten Dummy das eine Gehbewegung simuliert in dem es sich auf und ab bewegen kann.
Nebst dem Antrieb sind mehrere Messsysteme integriert: Drucksensoren (Tekscan), Relative Bewegung (Polhemus), Kräfte und Drehmomente (AMTI) sowie Riemenspannungen.
Die Druckverteilung wird mit 6 Tekscan Sensoren erfasst. Jeder Sensor weist eine aktive Matrix-Fläche von 76.2 mm x 203.2 mm auf die total 96 Einzelsensoren beherbergen.
Zur Bestimmung der relativen Bewegung wir das Polhemus Liberty System verwendet. Es besteht aus einem Sender und bis zu 8 Sensoren die ihre Position und Lage im dreidimensionalen Raum erfassen.
Zur Bestimmung der Kräfte und Drehmomente sind im Manikin 2 Sensoren eingebaut; damit lässt sich die Gesamtbelastung und die Belastung auf die Schulter, bzw. den Oberkörper bestimmen.
Die Erfassung der Riemenspannungen basiert auf einem Sensor der die Deformation eines aufgeschnitten Rohr Stücks registriert. Auf dem Rohr wurde ein DMS appliziert der geringste Deformationen erfassen kann.