DE102016012351A1

DE102016012351A1 - Method for detecting a working data record and data acquisition device

Info

Publication number: DE102016012351A1
Application number: DE102016012351.6A
Authority: DE
Inventors: Hans-Thomas Mai
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2016-10-14
Filing date: 2016-10-14
Publication date: 2016-12-08
Also published as: EP3526743A1; WO2018068881A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen wenigstens eines, zumindest eine Arbeitshandlung (24) einer Person (20) charakterisierenden Arbeitsdatensatzes (30), umfassend zumindest folgende Schritte: a) Erfassen wenigstens eines, einen Bewegungsablauf der Person (20) charakterisierenden Bewegungsdatensatzes (32); b) Detektieren einer die Arbeitshandlung (24) charakterisierenden, ersten Interaktionsänderung der Person (20) bei deren Interaktion mit einem Objekt (22) während Schritt a); und c) Erfassen wenigstens eines Bewegungsdatenanteils (33) des Bewegungsdatensatzes (32) zumindest als Teil des Arbeitsdatensatzes (30) in Abhängigkeit von der ersten Interaktionsänderung der Person (20) bei deren Interaktion mit dem Objekt (22). Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Datenerfassungsvorrichtung (10).The invention relates to a method for detecting at least one work record (30) characterizing at least one work action (24) of a person (20) comprising at least the following steps: a) detecting at least one motion data set (32) characterizing a movement sequence of the person (20) ; b) detecting a first interaction change of the person (20) characterizing the job (24) during its interaction with an object (22) during step a); and c) detecting at least one movement data component (33) of the movement data record (32) at least as part of the work data record (30) as a function of the first interaction change of the person (20) during their interaction with the object (22). A second aspect of the invention relates to a data acquisition device (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen wenigstens eines, zumindest eine Arbeitshandlung einer Person charakterisierenden Arbeitsdatensatzes. Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Datenerfassungsvorrichtung zum Erfassen wenigstens eines, zumindest eine Arbeitshandlung einer Person charakterisierenden Arbeitsdatensatzes.The invention relates to a method for detecting at least one, at least one work action of a person characterizing work record. A second aspect of the invention relates to a data acquisition device for detecting at least one working data record that characterizes at least one work activity of a person.

Das Erfassen derartiger Arbeitshandlungen gewinnt in den Arbeitswissenschaften und insbesondere bei einer ergonomischen Bewertung von Arbeitsabläufen immer mehr an Bedeutung. Bei einer derartigen Arbeitshandlung kann es sich beispielsweise um eine Fertigungshandlung im Kraftfahrzeugbau, beispielsweise bei einer Fahrzeugmontage, handeln.The capture of such work actions is becoming more and more important in the humanities and especially in an ergonomic evaluation of work processes. Such a work action may be, for example, a production operation in motor vehicle construction, for example in a vehicle assembly.

Aus der DE 10 2008 005 761 A1 ist ein Verfahren zur Fabrikplanung mithilfe einer Vorrichtung zum Modellieren von menschlichen Bewegungsabläufen bekannt. Dabei wird zunächst ein realer menschlicher Bewegungsablauf durchgeführt und anschließend ein Abbild des realen menschlichen Bewegungsablauf als Bewegungssimulationsmodell erzeugt. Auf Basis des Bewegungssimulationsmodells können Ergonomieanalysen, beispielsweise bezüglich einer Körperhaltung bei dem Bewegungsablauf durchgeführt werden.From the DE 10 2008 005 761 A1 For example, a method of factory planning using a device for modeling human motion is known. In the process, a real human movement sequence is first carried out and subsequently an image of the real human movement sequence is generated as a motion simulation model. On the basis of the motion simulation model, ergonomic analyzes, for example with respect to a posture in the movement sequence, can be carried out.

Die Druckschrift DE 10 2012 024 212 A1 beschreibt ein Verfahren zur automatisierten Analyse eines Fertigungsprozesses für ein Kraftfahrzeug. Dabei wird eine Bildsequenz aus einer zeitlichen Abfolge von Raumkoordinaten eines Probanden ermittelt und auf ein mathematisches Modell des Probanden übertragen. Aus dem mathematischen Modell können für den Probanden charakteristische Werte ermittelt werden, aus welchen wiederum Tätigkeitsbausteine oder Tätigkeitsbausteineigenschaften abgeleitet werden können. Zu diesen Tätigkeitsbausteinen gehört beispielsweise ein Greifen oder ein Loslassen eines Gegenstandes.The publication DE 10 2012 024 212 A1 describes a method for automated analysis of a manufacturing process for a motor vehicle. In this case, an image sequence from a temporal sequence of spatial coordinates of a subject is determined and transferred to a mathematical model of the subject. From the mathematical model characteristic values can be determined for the subject, from which in turn activity blocks or activity building block properties can be derived. These action modules include, for example, a gripping or letting go of an object.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Datenerfassungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen ein besonders aufwandsarmes Erfassen eines, eine Arbeitshandlung einer Person charakterisierenden Arbeitsdatensatzes ermöglicht ist.Object of the present invention is to provide a method and a data acquisition device of the type mentioned, by means of which a particularly low-cost detection of a, a work action of a person characterizing work record is possible.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Datenerfassungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and by a data acquisition device having the features of patent claim 9. Advantageous developments of the invention are given by the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Erfassen wenigstens eines, zumindest eine Arbeitshandlung einer Person charakterisierenden Arbeitsdatensatzes. Bei dem Arbeitsdatensatz kann es sich beispielsweise um einen Ergonomiebewertungsdatensatz handeln, und damit um einen Datensatz, bei welchem sowohl ein Belastungsverlauf der Person während der Arbeitshandlung, als auch eine Dauer der Arbeitshandlung umfasst sein können. Bei der Arbeitshandlung kann es sich um eine Fertigungshandlung im Kraftfahrzeugbau und dabei beispielsweise um eine Montagehandlung der Person handeln.The inventive method is used for detecting at least one, at least one work action of a person characterizing working record. For example, the work record may be an ergonomics rating record, and thus a record that may include both a person's stress history during the work action and a duration of the work action. The work action may be a production operation in the motor vehicle industry and, for example, an assembly action of the person.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zumindest folgende Schritte: a) Erfassen wenigstens eines, einen Bewegungsablauf der Person charakterisierenden Bewegungsdatensatzes; b) Detektieren einer die Arbeitshandlung charakterisierenden, ersten Interaktionsänderung der Person bei deren Interaktion mit einem Objekt während Schritt a); und c) Erfassen wenigstens eines Bewegungsdatenanteils des Bewegungsdatensatzes zumindest als Teil des Arbeitsdatensatzes in Abhängigkeit von der ersten Interaktionsänderung der Person bei deren Interaktion mit dem Objekt. Dies ist von Vorteil, da durch das Erfassen des wenigstens einen Bewegungsdatenanteils bei der Interaktion der Person mit dem Objekt im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren eine erhebliche Zeitersparnis ermöglicht ist, um den Arbeitsdatensatz zu erstellen. Das Erfassen des Bewegungsdatenanteils bei der Interaktion der Person mit dem Objekt ist somit unter einem, im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, besonders geringen Zeitaufwand und somit insgesamt besonders aufwandsarm möglich. Zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine erfindungsgemäße Datenerfassungsvorrichtung vorgesehen sein, welche während der Arbeitshandlung von der Person mitgeführt, also beispielsweise am Körper getragen werden kann. Das Verfahren kann dadurch auf eng begrenztem Raum und damit besonders platzsparend durchgeführt werden, wobei beispielsweise auf eine Funkübertragung verzichtet werden kann. Um aus dem Bewegungsablauf der Person den charakteristischen Bewegungsdatensatz zu erfassen kann beispielsweise ein sogenanntes Motion-Capturing-System mit einem oder mehreren Bewegungssensoren verwendet werden. Die Person kann dementsprechend einen sogenannten Motion-Capturing-Anzug tragen, um den Bewegungsdatensatz während des Bewegungsablaufs zu erfassen. Eine „Interaktionsänderung” kann im Rahmen der Erfindung einen Beginn bzw. ein Ende der Interaktion der Person mit dem Objekt charakterisieren. Die erste Interaktionsänderung kann dementsprechend den Beginn der Interaktion zwischen der Person und dem Objekt charakterisieren. Eine Interaktionsänderung kann im Rahmen der Erfindung allgemein beispielsweise einer Kraftänderung, einer Impulsänderung oder einer Drehmomentänderung entsprechen, um nur einige Beispiele zu nennen. Eine Interaktionsänderung kann im Rahmen der Erfindung allgemein auch als sogenannte Schnittmarke bezeichnet werden. Unter der Interaktion kann beispielsweise das Erlangen einer Kontrolle über das Objekt durch Hinbewegen zum Objekt mit den dafür notwendigen Körperbewegungen wie z. B. Gehen, Bücken, Knien, sowie das Hinlangen und Greifen zu verstehen sein. Bei anschließenden Zwischeninteraktionen kann nacheinander beispielsweise ein anschließendes Transportieren des Objekts sowie ein daran anschließendes Ablegen des Objekts zu verstehen sein, um nur einige Beispiele für die Zwischeninteraktionen zu nennen. Bei dem Objekt kann es sich beispielsweise um eine Kraftfahrzeugbauteil, also beispielsweise um eine Schraube handeln, welche von der Person an einem Kraftfahrzeug im Rahmen der Montage festgelegt werden kann.The method according to the invention comprises at least the following steps: a) detecting at least one motion data record which characterizes a movement sequence of the person; b) detecting a first interaction change of the person characterizing the work action as it interacts with an object during step a); and c) detecting at least one movement data component of the movement data record at least as part of the work data record as a function of the first interaction change of the person during their interaction with the object. This is advantageous since the detection of the at least one movement data component in the interaction of the person with the object, as compared to methods known from the prior art, enables considerable time savings in order to create the work data record. The detection of the motion data portion in the interaction of the person with the object is thus under a, in comparison to known from the prior art method, particularly low expenditure of time and thus a total of very little effort possible. To carry out the method according to the invention, a data acquisition device according to the invention can be provided, which is carried along by the person during the work action, that is, for example, can be carried on the body. The method can be carried out in a narrow space and thus particularly space-saving, for example, can be dispensed with a radio transmission. In order to capture the characteristic movement data record from the movement of the person, for example, a so-called motion capturing system with one or more motion sensors can be used. The person can accordingly wear a so-called motion-capturing suit in order to capture the movement data record during the course of the movement. In the context of the invention, an "interaction change" can characterize a beginning or an end of the person's interaction with the object. The first interaction change can accordingly characterize the beginning of the interaction between the person and the object. In the context of the invention, a change in interaction can generally be, for example, a change in force, a change in momentum or a change in torque correspond to just a few examples. In the context of the invention, a change in interaction can generally be referred to as a so-called cut mark. Under the interaction, for example, gaining control over the object by moving to the object with the necessary body movements such. As walking, bending over, knees, as well as the lingering and grasping to be understood. In the case of subsequent intermediate interactions, subsequent transporting of the object as well as subsequently depositing of the object can be understood in succession, to name but a few examples of the intermediate interactions. The object may be, for example, a motor vehicle component, that is to say for example a screw, which may be fixed by the person on a motor vehicle during the assembly.

Der Bewegungsdatenanteil kann einen Bewegungsablaufteil des Bewegungsablaufs charakterisieren. Der Bewegungsablaufteil kann zeitlich hinsichtlich eines Ablaufbeginns des Bewegungsablaufteils durch die erste Interaktionsänderung und hinsichtlich eines Ablaufendes des Bewegungsablaufteils beispielsweise durch eine zweite Interaktionsänderung charakterisiert werden. Somit ist in vorteilhafter Weise beispielsweise eine genaue zeitliche Zuordnung des Bewegungsablaufteils zu der während des Bewegungsablaufs durchgeführten Interaktion der Person mit dem Objekt möglich. Zur Verdeutlichung kann folgendes Beispiel dienen: Ein Bewegungsablauf dauert beispielsweise insgesamt 100 Sekunden, wobei die Person innerhalb dieser Zeit lediglich 20 Sekunden mit dem Objekt interagiert, also die Arbeitshandlung durchführt. Durch die Detektion der ersten Interaktionsänderung kann der Ablaufbeginn dieser 20 Sekunden und durch Detektion beispielsweise einer zweiten Interaktionsänderung das Ablaufende dieser 20 Sekunden markiert und dadurch der Bewegungsablaufteil eindeutig charakterisiert und der Interaktion mit dem Objekt zugeordnet werden.The movement data component can characterize a movement sequence part of the movement sequence. The movement sequence part can be characterized in terms of time with respect to a start of the movement sequence part by the first interaction change and with regard to an expiration end of the movement sequence part, for example, by a second change of interaction. Thus, for example, an exact temporal allocation of the movement sequence part to the interaction of the person with the object carried out during the movement sequence is advantageously possible. For clarification, the following example can be used: A sequence of movements, for example, takes a total of 100 seconds, during which the person only interacts with the object for 20 seconds, ie performs the work action. By detecting the first change in interaction, the beginning of the process of these 20 seconds and by detecting, for example, a second change in interaction, marks the end of this 20 seconds and thereby unambiguously characterizes the movement sequence part and associates it with the interaction with the object.

Das Erfassen des Bewegungsdatenanteils in Schritt c) kann ein Identifizieren und Zuordnen des Bewegungsdatenanteils als Teil des Arbeitsdatensatzes umfassen. Mit anderen Worten kann während der Interaktion der Person mit dem Objekt der Bewegungsdatenanteil des Bewegungsdatensatzes als Teil des Arbeitsdatensatzes deklariert werden. Dadurch ist während der Interaktion der Person mit dem Objekt ein Kennzeichnen des Bewegungsdatensatzes bzw. des Bewegungsdatenanteils als für eine etwaige Ergonomie- und Vorgabezeitermittlung relevanter Arbeitsdatensatz ermöglicht. Somit kann eine – aus dem Stand der Technik bekannte – aufwändige Erstellung eines mathematischen Modells, auf dessen Basis ein Arbeitsdatensatz ermittelt wird, verzichtet werden und stattdessen in Abhängigkeit von der ersten Interaktionsänderung zumindest der Bewegungsdatenanteil des Bewegungsdatensatzes dem Arbeitsdatensatz zugeordnet werden.Detecting the motion data portion in step c) may include identifying and associating the motion data portion as part of the working data set. In other words, during the interaction of the person with the object, the motion data portion of the motion data set may be declared as part of the working data set. As a result, it is possible during the interaction of the person with the object to mark the movement data record or the movement data component as a work data record that is relevant for any ergonomic and default time determination. Thus, an elaborate creation of a mathematical model on the basis of which a work data record is determined can be dispensed with, and instead at least the motion data portion of the movement data record can be assigned to the work data record as a function of the first interaction change.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Erfassen in Schritt c) in Abhängigkeit von einer zweiten Interaktionsänderung der Person bei deren Interaktion mit dem Objekt beendet. Dies ist von Vorteil, da somit ein Beginn der Interaktion der Person mit dem Objekt allgemein durch die erste Interaktionsänderung der Person und ein Ende der Interaktion der Person mit dem Objekt durch die zweite Interaktionsänderung der Person charakterisiert werden kann. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise einerseits möglich eine genaue Zeitdauer der Arbeitshandlung basierend auf den beiden Interaktionsänderungen zu ermitteln und gleichzeitig – je nach Art der erfassten Interaktionsänderung, also zum Beispiel einer Kraftänderung – auch während des Erfassens des Bewegungsdatensatzes beispielsweise eine Arbeitsleistung (unter Heranziehen der Zeitdauer) der Person zu ermitteln. Zusammenfassend kann also das Erfassen des wenigstens einen Bewegungsdatenanteils des Bewegungsdatensatzes zumindest als Teil des Arbeitsdatensatzes in Abhängigkeit von der ersten Interaktionsänderung der Person bei deren Interaktion mit dem Objekt gestartet werden und in Abhängigkeit von der zweiten Interaktionsänderung der Person bei deren Interaktion mit dem Objekt beendet werden.In an advantageous embodiment of the invention, the detection in step c) is ended as a function of a second interaction change of the person during their interaction with the object. This is advantageous, since thus a start of the interaction of the person with the object in general can be characterized by the first interaction change of the person and an end of the interaction of the person with the object by the second interaction change of the person. As a result, it is advantageously possible, on the one hand, to determine an exact time duration of the work action based on the two interaction changes and, at the same time, depending on the nature of the detected interaction change, ie, a force change, for example, during the acquisition of the movement data record, a work effort (taking the time duration ) of the person. In summary, therefore, the detection of the at least one movement data component of the movement data record can be started at least as part of the work data record as a function of the first interaction change of the person in their interaction with the object and terminated in response to the second interaction change of the person in their interaction with the object.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt in einem weiteren Schritt klein d) ein Erfassen wenigstens eines, die Interaktion der Person mit dem Objekt charakterisierenden Interaktionsdatensatzes als Teil des Arbeitsdatensatzes in Abhängigkeit von der ersten Interaktionsänderung. Der Interaktionsdatensatz kann beispielsweise einen Kraftänderungsverlauf, beispielsweise einer Armkraft der Person bei deren Interaktion mit dem Objekt charakterisieren. Dadurch kann auf besonders einfache Art und Weise beispielsweise eine Arbeitsbelastung der Person bei der Interaktion mit dem Objekt ermittelt und somit eine ergonomische Bewertung auf besonders einfache Art und Weise durchgeführt werden. Der Interaktionsdatensatz kann jeweilige, die erste Interaktionsänderung und die zweite Interaktionsänderung charakterisierende erste Änderungsdaten bzw. zweite Änderungsdaten umfassen. Diese jeweiligen Änderungsdaten können dementsprechend einem Anfangswert bzw. einem Endwert des Interaktionsdatensatzes entsprechen. Zusätzlich kann der Interaktionsdatensatz auch Zwischeninteraktionsdaten umfassen, welche eine zwischen der ersten Interaktionsänderung (Beginn) und der zweiten Interaktionsänderung (Ende) durchgeführte Zwischeninteraktion zwischen der Person und dem Objekt charakterisieren kann. Dabei können auch mehrere Zwischeninteraktionen anhand ihrer jeweiligen Zwischeninteraktionsdaten in dem Interaktionsdatensatz erfasst werden.In a further advantageous embodiment of the invention, in a further step small d) a capture of at least one, the interaction of the person characterizing the object interaction record as part of the working data set in response to the first interaction change. For example, the interaction record may characterize a force change history, such as an arm force of the person interacting with the object. As a result, for example, a workload of the person during the interaction with the object can be determined in a particularly simple manner and thus an ergonomic evaluation can be carried out in a particularly simple manner. The interaction data set may include respective first modification data and second modification data characterizing the first interaction change and the second interaction change. These respective change data may accordingly correspond to an initial value or an end value of the interaction data record. Additionally, the interaction record may also include intermediate interaction data that may characterize an intermediate interaction between the person and the object made between the first interaction change (start) and the second interaction change (end). It can also be several intermediate interactions based on their respective Interaction data is captured in the interaction record.

Die Zwischeninteraktion kann ebenso wie die erste Interaktionsänderung und die zweite Interaktionsänderung einer Schnittmarke entsprechen. Die Begriffe „erste Interaktionsänderung”, „zweite Interaktionsänderung” und „Zwischeninteraktion” sollen nachfolgend am Beispiel einer Interaktion der Person mit einem als pneumatischer Druckluftschrauber ausgebildeten Objekt verdeutlicht werden. Die erste Interaktionsänderung kann dabei eine Greifen des Druckluftschraubers durch eine Hand der Person entsprechen. Dieses Greifen kann einer Schnittmarke mit der Bezeichnung „Aufnehmen” entsprechen. Im Anschluss daran kann im Rahmen mehrerer Zwischeninteraktionen jeweils beispielsweise ein Anheben des Druckluftschraubers, ein Festdrehen einer Schraube mittels des Druckluftschraubers und ein Absenken des Druckluftschraubers erfolgen, um nur einige Beispiele zu nennen. Die Interaktion mit dem Druckluftschrauber kann schließlich durch die zweite Interaktionsänderung beendet werden, wobei die zweite Interaktionsänderung (welche als eine Schnittmarke „Platzieren” bezeichnet werden kann) beispielsweise einem Loslassen des Druckluftschraubers entsprechen kann.The intermediate interaction, like the first interaction change and the second interaction change, may correspond to a cut mark. The terms "first interaction change", "second interaction change" and "intermediate interaction" are to be illustrated below using the example of an interaction of the person with an object designed as a pneumatic pneumatic screwdriver. The first interaction change can correspond to a gripping of the compressed air screwdriver by a hand of the person. This gripping may correspond to a cut mark called "picking up". Following this, in the context of several intermediate interactions, for example, lifting of the compressed-air screwdriver, tightening of a screw by means of the compressed-air screwdriver and lowering of the compressed-air screwdriver can take place, to name but a few examples. Finally, the interaction with the pneumatic screwdriver may be terminated by the second interaction change, wherein the second interaction change (which may be referred to as a "place" cut mark) may correspond, for example, to a release of the pneumatic screwdriver.

Die jeweiligen Interaktionsänderungen sowie die Zwischeninteraktionen ermöglichen gleichzeitig eine Erfassung beispielsweise einer Belastungsart und zusätzlich oder alternativ einer Belastungsintensität der Person bei deren Interaktion mit dem Objekt.The respective interaction changes as well as the intermediate interactions simultaneously enable a detection, for example, of a type of stress and additionally or alternatively a stress intensity of the person in their interaction with the object.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Erfassen des Interaktionsdatensatzes in Schritt d) in Abhängigkeit von der zweiten Interaktionsänderung der Person bei deren Interaktion mit dem Objekt beendet. Dies ist von Vorteil, dadurch das Beenden des Erfassens des Interaktionsdatensatzes in Abhängigkeit von der zweiten Interaktionsänderung ein besonders exaktes Erfassen des Interaktionsdatensatzes während der Erfassung des Bewegungsdatensatzes erfolgen kann. Dadurch kann in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass unnötige Zusatzdaten, welche nicht zur Beschreibung der Interaktion der Person mit dem Objekt dienen, in dem Arbeitsdatensatzes erfasst werden. Im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, bei welchem ein mathematisches Modell erstellt und daraus etwaige Objektinteraktionen abgeleitet werden, kann durch ein derartiges Beenden des Erfassens des Interaktionsdatensatzes anhand der zweiten Interaktionsänderung das Erfassen unnötiger Zusatzdaten vermieden werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the detection of the interaction data record in step d) is terminated in dependence on the second interaction change of the person in their interaction with the object. This is advantageous, as a result of which the termination of the capture of the interaction data record as a function of the second change in interaction can be carried out in a particularly exact manner during the acquisition of the movement data record. This can be prevented in an advantageous manner that unnecessary additional data, which do not serve to describe the interaction of the person with the object, are recorded in the working record. In contrast to methods known from the prior art, in which a mathematical model is created and any object interactions derived therefrom, the detection of unnecessary additional data can be avoided by terminating the acquisition of the interaction data record on the basis of the second interaction change.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt in einem weiteren Schritt e) ein Zuordnen des Interaktionsdatensatzes zu dem wenigstens einen Bewegungsdatenanteil des Bewegungsdatensatzes. Dies ist von Vorteil, da durch das Zuordnen ein besonders aufwandsarmes Auswerten des Arbeitsdatensatzes beispielsweise bei einer Ergonomiebewertung erfolgen kann. Dadurch ist insgesamt eine Prozessbeschreibung eines Arbeitsablaufs (Arbeitshandlung) durch den Arbeitsdatensatz ermöglicht, wobei der Arbeitsdatensatz den wenigstens einen Bewegungsdatenanteil des Bewegungsdatensatzes und den entsprechend zugeordneten Interaktionsdatensatz umfassen kann. Der Bewegungsdatenanteil kann also beispielsweise eine Bewegung der Person und dabei beispielsweise eine Beugung des Rückens während der Interaktion der Person mit dem Objekt beschreiben, wohingegen mittels des Interaktionsdatensatzes beispielsweise eine Kraftausübung beispielsweise durch eine Hand der Person auf das Objekt beschrieben werden kann. Das Zuordnen des Interaktionsdatensatzes zu dem wenigstens einen Bewegungsdatenanteil des Bewegungsdatensatzes kann noch während des Erfassens des Bewegungsablauf der Person gemäß Schritt a) erfolgen, wodurch sich im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, bei welchen beispielsweise aus einem realen Bewegungsablauf der Person zunächst ein mathematisches Modell generiert wird, eine erhebliche Zeitersparnis ergibt.In a further advantageous embodiment of the invention, in a further step e), the interaction data record is assigned to the at least one movement data component of the movement data record. This is advantageous because the assignment allows a particularly low-cost evaluation of the working data record, for example, in the case of an ergonomic evaluation. As a result, a process description of a work process (work action) is made possible by the work data record, wherein the work data record can include the at least one movement data component of the movement data record and the correspondingly assigned interaction data record. The movement data component can thus, for example, describe a movement of the person and, for example, a bending of the back during the interaction of the person with the object, whereas by means of the interaction data set, for example, a force exercise can be described by a hand of the person on the object. The assignment of the interaction data record to the at least one movement data component of the movement data record can still take place during the detection of the movement process of the person according to step a), whereby in comparison to methods known from the prior art, in which, for example, from a real movement sequence of the person first mathematical model, results in a significant time savings.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Erfassen des wenigstens einen Bewegungsdatenanteils des Bewegungsdatensatzes zumindest als Teil des Arbeitsdatensatzes in Abhängigkeit von der ersten Interaktionsänderung und zusätzlich oder alternativ das Beenden des Erfassens in Abhängigkeit von der zweiten Interaktionsänderung der Person bei deren Interaktion mit dem Objekt erst nach Überschreiten zumindest eines vorbestimmten Schwellwertes durchgeführt. Dies ist von Vorteil, da hierdurch eine noch exaktere Zuordnung des Bewegungsdatenanteils zu dem Interaktionsdatensatzes erfolgen kann. Durch Berücksichtigung des Schwellwertes kann vorteilhafterweise beispielsweise ausgeschlossen werden, dass bereits ein erster, leichter Kontakt (leichtes Berühren) beispielsweise einer Hand der Person mit dem Objekt bereits zum Erfassen des Bewegungsdatenanteils als Teil des Arbeitsdatensatzes führt, sondern erst dann ein Erfassen erfolgt, wenn der Schwellwert überschritten ist (und sich beispielsweise ein Griff der Person an dem Objekt gefestigt hat). Bei dem Schwellwert kann es sich beispielsweise um einen Kraftschwellwert handeln, bei dessen Überschreiten das Erfassen erfolgt. Dadurch kann auf besonders einfache Art und Weise unterbunden werden, dass beispielsweise ein unbeabsichtigtes Berühren des Objekts bereits zu einer Erfassung führt.In a further advantageous embodiment of the invention, the detection of the at least one motion data portion of the motion data set at least as part of the working data set as a function of the first interaction change and additionally or alternatively the termination of the detection depending on the second interaction change of the person in their interaction with the object only performed after exceeding at least one predetermined threshold. This is advantageous, since this allows an even more exact assignment of the motion data portion to the interaction data set. By taking into account the threshold value, it can advantageously be ruled out, for example, that even a first, light contact (light touch), for example, of a hand of the person with the object already leads to detecting the movement data portion as part of the working data record, but detection only takes place when the threshold value is exceeded (and, for example, a grip of the person has solidified on the object). The threshold value may be, for example, a force threshold value above which the detection takes place. As a result, it can be prevented in a particularly simple manner that, for example, unintentional contact with the object already leads to detection.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als der Schwellwert ein Zeitversatz herangezogen. Dies ist von besonderem Vorteil, da ein derartiger Zeitversatz, welcher auch als Zeitpuffer bezeichnet werden kann, einerseits besonders einfach vorgebbar ist und andererseits besonders störunempfindlich ist. Auch durch einen derartigen Zeitversatz kann vermieden werden, dass das Erfassen des Bewegungsdatenanteils als Teil des Arbeitsdatensatzes bereits mit einem beispielsweise unbeabsichtigten, ersten Kontakt der Person mit dem Objekt erfolgt, sondern erst dann ein Erfassen durchgeführt wird, nachdem sich beispielsweise ein Griff der Person an dem Objekt gefestigt hat.In a further advantageous embodiment of the invention, a time offset is used as the threshold value. This is of particular advantage since such a time offset, which also serves as a time buffer can be designated, on the one hand particularly easy to specify and on the other hand is particularly resistant to interference. Even by such a time offset can be avoided that the detection of the motion data portion as part of the working record already with an example unintentional, first contact of the person with the object, but only then a detection is performed, for example, a handle of the person on the Object has stabilized.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zumindest als die erste Interaktionsänderung eine Kraftänderung in Schritt b) detektiert. Dies ist von Vorteil, da eine derartige Kraftänderung eine besonders aussagekräftige Größe zur Beschreibung der Arbeitshandlung mittels des Arbeitsdatensatzes darstellt. Aus der Kraftänderung kann besonders einfach auf eine etwaige Arbeitsbelastung der Person während der Arbeitshandlung rückgeschlossen werden und damit eine besonders einfache, ergonomische Bewertung der Arbeitshandlung durchgeführt werden.In a further advantageous embodiment of the invention, a force change in step b) is detected at least as the first interaction change. This is advantageous since such a force change is a particularly meaningful quantity for describing the work action by means of the working data record. From the force change can be particularly easily inferred to a possible workload of the person during the work action and thus a particularly simple, ergonomic evaluation of the work action can be performed.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Datenerfassungsvorrichtung zum Erfassen wenigstens eines, zumindest eine Arbeitshandlung einer Person charakterisierenden Arbeitsdatensatzes, welche dazu ausgebildet ist: a) einen Bewegungsdatensatz, welcher einen Bewegungsablauf der Person charakterisiert, mittels wenigstens eines Bewegungssensors der Datenerfassungsvorrichtung zu erfassen; b) eine, die Arbeitshandlung charakterisierende, erste Interaktionsänderung der Person bei deren Interaktion mit dem Objekt mittels wenigstens eines Interaktionssensors der Datenerfassungsvorrichtung während des Erfassens des Bewegungsdatensatzes zu detektieren; und c) wenigstens einen Bewegungsdatenanteil des Bewegungsdatensatzes zumindest als Teil des Arbeitsdatensatzes in Abhängigkeit von der ersten Interaktionsänderung der Person bei deren Interaktion mit dem Objekt zu erfassen. Das Erfassen des wenigstens einen Bewegungsdatenanteils des Bewegungsdatensatzes zumindest als Teil des Arbeitsdatensatzes in Abhängigkeit von der ersten Interaktionsänderung der Person bei deren Interaktion mit dem Objekt kann dabei in vorteilhafter Weise auch während des Erfassens des Bewegungsdatensatzes mittels des wenigstens einen Bewegungssensors der Datenerfassungsvorrichtung erfolgen. Dadurch ist ein insgesamt besonders zeitlich aufwandsarmes Erfassen des, die Arbeitshandlung der Person charakterisierenden, Arbeitsdatensatzes ermöglicht.A second aspect of the invention relates to a data acquisition device for detecting at least one work record characterizing a person at least one work action, which is designed to: a) capture a movement data record which characterizes a movement sequence of the person by means of at least one motion sensor of the data acquisition device; b) detecting a first interaction change of the person characterizing the work action as it interacts with the object by means of at least one interaction sensor of the data acquisition device during the acquisition of the movement data record; and c) to record at least one movement data component of the movement data record at least as part of the work data record as a function of the first interaction change of the person during their interaction with the object. The detection of the at least one movement data component of the movement data record at least as part of the work data record as a function of the first interaction change of the person during their interaction with the object can advantageously take place during the acquisition of the movement data record by means of the at least one motion sensor of the data acquisition apparatus. As a result, it is possible to record the working data record that characterizes the individual's work activity in a particularly time-consuming manner.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens eine Interaktionssensor als Kraftsensor oder als Impulssensor oder als Drehmomentsensor ausgebildet. Dies ist von Vorteil, da derartige Sensoren eine besonders unmittelbare und zuverlässige, insbesondere ergonomische Bewertung der Arbeitshandlung basierend auf dem Arbeitsdatensatz ermöglichen.In a further advantageous embodiment of the invention, the at least one interaction sensor is designed as a force sensor or as a pulse sensor or as a torque sensor. This is advantageous since such sensors enable a particularly immediate and reliable, in particular ergonomic evaluation of the work action based on the working data record.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Datenerfassungsvorrichtung von der Person tragbar. Dies ist von Vorteil, da das erfindungsgemäße Verfahren somit unmittelbar beim Durchführen des Bewegungsablauf und damit beim Durchführen der Arbeitshandlung während des Bewegungsablaufs der Person auf lokal begrenztem Raum erfolgen kann, ohne dass beispielsweise eine Echtzeit-Funkübertragung an eine externe Auswerteeinrichtung erforderlich wäre.In a further advantageous embodiment of the invention, the data acquisition device of the person is portable. This is advantageous since the method according to the invention can thus take place directly on performing the movement sequence and thus on performing the work action during the movement of the person in a locally limited space, without requiring, for example, a real-time radio transmission to an external evaluation device.

Die in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten, bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Datenerfassungsvorrichtung und umgekehrt.The preferred embodiments presented in relation to the method according to the invention and their advantages apply correspondingly to the data acquisition device according to the invention and vice versa.

Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the claims, the following description of preferred embodiments and from the drawings.

Im Folgenden ist die Erfindung noch einmal anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierzu zeigt:In the following, the invention is explained once again with reference to a concrete embodiment. This shows:

1 eine Darstellung einer Person, welche im Rahmen einer Fahrzeugmontage eine Arbeitshandlung durchführt und dabei mit einem Objekt interagiert, wobei die Person eine für die Erfindung beispielhafte Datenerfassungsvorrichtung trägt; und 1 a representation of a person who carries out a work action in the context of a vehicle assembly while interacting with an object, wherein the person carries a data acquisition device exemplary for the invention; and

2 ein Ablaufdiagramm bei welchem für die Erfindung beispielhafte, einzelne Verfahrensschritte gezeigt sind. 2 a flowchart in which for the invention exemplary, individual process steps are shown.

1 zeigt eine Person 20, welche im Rahmen einer Arbeitshandlung 24 während einer Kraftfahrzeugmontage mit einem Objekt 22 interagiert. Das Objekt 22 kann, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Trägerelement ausgebildet sein, um nur ein Beispiel zu nennen. Die Person 20 kann dabei eine Datenerfassungsvorrichtung 10 tragen, zu welcher eine Mehrzahl an Bewegungssensoren 12 und Interaktionssensoren 14 gehören kann. Die Interaktionssensoren 14 können dabei vorliegend als Kraftsensoren ausgebildet sein, mittels welchen beispielsweise eine Kraftänderung der Person 20 bei deren Interaktion mit dem Objekt 22 messbar ist. Die Datenerfassungsvorrichtung 10 umfasst zudem eine Recheneinrichtung 11, mittels welcher jeweilige Sensordaten der Bewegungssensoren 12 sowie der Interaktionssensoren 14 erfassbar sind. 1 shows a person 20 , which is part of a job 24 during a vehicle assembly with an object 22 interacts. The object 22 can, as in the present embodiment be formed as a support member, to name just one example. The person 20 can be a data acquisition device 10 to which a plurality of motion sensors 12 and interaction sensors 14 can belong. The interaction sensors 14 can be present as Force sensors may be formed by means of which, for example, a force change of the person 20 in their interaction with the object 22 is measurable. The data acquisition device 10 also includes a computing device 11 , by means of which respective sensor data of the motion sensors 12 as well as the interaction sensors 14 are detectable.

2 zeigt einzelne Verfahrensschritte a) bis e), welche im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Datenerfassungsvorrichtung 10 durchgeführt werden können, wobei im Anschluss an Schritt e) weitere Schritte S1 bis S3 durchgeführt werden. 2 shows individual process steps a) to e), which in the context of the inventive method using the data acquisition device 10 can be performed, wherein subsequent step e) further steps S1 to S3 are performed.

In Schritt a) erfolgt ein Erfassen wenigstens eines, einen Bewegungsablauf der Person 20 charakterisierenden Bewegungsdatensatzes 32 mittels der jeweiligen Bewegungssensoren 12 der Datenerfassungsvorrichtung 10. In Schritt b) erfolgt ein Detektieren einer die Arbeitshandlung 24 charakterisierenden, ersten Interaktionsänderung der Person 20 bei deren Interaktion mit dem Objekt 22, wobei Schritt b) während Schritt a) durchgeführt wird. Die erste Interaktionsänderung der Person 20 wird dabei mittels der Interaktionssensoren 14 der Datenerfassungsvorrichtung 10 während des Erfassens des Bewegungsdatensatzes 32 detektiert.In step a), a detection of at least one movement sequence of the person takes place 20 characterizing motion data set 32 by means of the respective motion sensors 12 the data acquisition device 10 , In step b), the work action is detected 24 characterizing, first interaction change of the person 20 in their interaction with the object 22 wherein step b) is performed during step a). The first interaction change of the person 20 is doing so by means of the interaction sensors 14 the data acquisition device 10 while capturing the motion data set 32 detected.

Die erste Interaktionsänderung kann beispielsweise eine Kraftänderung, beispielsweise an einer Hand der Person 20 bei deren Interaktion mit dem Objekt 22 entsprechen. In Schritt c) kann ein Erfassen wenigstens eines Bewegungsdatenanteils 33 des Bewegungsdatensatzes 32 zumindest als Teil eines, die Arbeitshandlung 24 der Person 20 charakterisierenden Arbeitsdatensatzes 30 in Abhängigkeit von der ersten Interaktionsänderung der Person 20 bei deren Interaktion mit dem Objekt 22 erfolgen. Das Erfassen in Schritt c) kann dabei in Abhängigkeit von einer zweiten Interaktionsänderung der Person 20 bei deren Interaktion mit dem Objekt 22 beendet werden. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Erfassen des wenigstens einen Bewegungsdatenanteils 33 des Bewegungsdatensatzes 32 zumindest als Teil des Arbeitsdatensatzes 30 in Abhängigkeit von der ersten Interaktionsänderung und zusätzlich oder alternativ das Beenden des Erfassens in Abhängigkeit von der zweiten Interaktionsänderung der Person 20 bei deren Interaktion mit dem Objekt 22 erst nach Überschreiten zumindest eines vorbestimmten Schwellwertes durchgeführt werden kann. Der Schwellwert kann beispielsweise einem Zeitversatz entsprechen. In einem anschließenden Schritt d) kann ein Erfassen wenigstens eines die Interaktion der Person 20 mit dem Objekt 22 charakterisierenden Interaktionsdatensatzes 34 als Teil des Arbeitsdatensatzes 30 in Abhängigkeit von der ersten Interaktionsänderung erfolgen. Das Erfassen des Interaktionsdatensatzes 34 in Schritt d) kann dabei in Abhängigkeit von der zweiten Interaktionsänderung der Person 20 bei deren Interaktion mit Objekt 22 beendet werden. In einem weiteren Schritt e) kann ein Zuordnen des Interaktionsdatensatzes 34 zu dem wenigstens einen Bewegungsdatenanteil 33 des Bewegungsdatensatzes 32 erfolgen, wobei der Interaktionsdatensatz 34 und zumindest der Bewegungsdatenanteil 33 beide dem Arbeitsdatensatzes 30 zugeordnet sein können.The first interaction change may, for example, be a force change, for example on a person's hand 20 in their interaction with the object 22 correspond. In step c) it is possible to detect at least one movement data component 33 of the motion data set 32 at least as part of one's job 24 the person 20 characterizing working data record 30 depending on the first interaction change of the person 20 in their interaction with the object 22 respectively. The detection in step c) can depend on a second interaction change of the person 20 in their interaction with the object 22 to be ended. Furthermore, it can be provided that the detection of the at least one movement data component 33 of the motion data set 32 at least as part of the working record 30 depending on the first interaction change and additionally or alternatively terminating the detection in dependence on the second interaction change of the person 20 in their interaction with the object 22 can only be performed after exceeding at least one predetermined threshold. The threshold value may correspond, for example, to a time offset. In a subsequent step d), detecting at least one person's interaction 20 with the object 22 characterizing interaction record 34 as part of the working data record 30 depending on the first interaction change. The capture of the interaction record 34 in step d) can depend on the second interaction change of the person 20 in their interaction with the object 22 to be ended. In a further step e), an assignment of the interaction data record 34 to the at least one movement data component 33 of the motion data set 32 done, with the interaction record 34 and at least the motion data portion 33 both the working record 30 can be assigned.

Zusammenfassend kann mittels der vorliegenden Erfindung ein Prozess einer Einflussgrößenermittlung (z. B. Kraftänderung) beim Ermitteln des Arbeitsdatensatzes 30 im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren erheblich beschleunigt werden. Dies ist damit zu begründen, dass bereits beim Erfassen des Bewegungsdatensatzes 32 der Bewegungsdatenanteil 33 durch jeweiligen Interaktionsänderungen der Person 20 sozusagen markiert und in dem Arbeitsdatensatzes 30 dem Interaktionsdatensatzes 34 zugeordnet werden kann. Mit anderen Worten ermöglichen die jeweiligen Interaktionsänderungen ein sogenanntes „Triggern” des Bewegungsdatenanteils 33 als Teil des Bewegungsdatensatzes 32, im Rahmen der Interaktion der Person 20 mit dem Objekt 22. Somit kann einerseits eine Reduzierung eines Aufwands für eine etwaige Einflussgrößenermittlung und andererseits eine Eliminierung von persönlichen (individuellen) Beurteilungsschwankungen, beispielsweise in Bezug auf eine Arbeitsgeschwindigkeit und somit auf eine Ausführungsdauer verschiedener Personen, erfolgen.In summary, by means of the present invention, a process of influencing quantity determination (eg force change) can be carried out when determining the working data record 30 be significantly accelerated compared to known from the prior art. This is justified by the fact that already during the acquisition of the movement data record 32 the transaction data component 33 by respective interaction changes of the person 20 marked, so to speak, and in the working data record 30 the interaction record 34 can be assigned. In other words, the respective interaction changes enable a so-called "triggering" of the motion data portion 33 as part of the motion data set 32 , in the context of the interaction of the person 20 with the object 22 , Thus, on the one hand, there can be a reduction in the effort for determining the influencing variables and, on the other hand, the elimination of personal (individual) assessment fluctuations, for example with regard to an operating speed and thus to an execution duration of different persons.

Zwischen der ersten Interaktionsänderung, welche einen Beginn der Arbeitshandlung 24 charakterisieren kann und der zweiten Interaktionsänderung, welche ein Ende der Arbeitshandlung 24 charakterisieren kann, können mehrere Zwischeninteraktionen liegen, welche mittels der Datenerfassungsvorrichtung 10 durch diese Zwischeninteraktionen charakterisierende Zwischeninteraktionsdaten erfasst werden können. Die Interaktionsänderungen (erste Interaktionsänderung und zweite Interaktionsänderung) sowie die Zwischeninteraktionen können auch als sogenannte „Schnittmarken” bezeichnet werden. Diese Schnittmarken können beispielsweise nach folgenden Gesetzmäßigkeiten gesetzt werden.Between the first interaction change, which is a beginning of the work action 24 can characterize and the second interaction change, which is an end of the labor activity 24 can characterize several intermediate interactions, which by means of the data acquisition device 10 Interaction data characterizing these intermediate interactions can be detected. The interaction changes (first interaction change and second interaction change) as well as the intermediate interactions can also be referred to as so-called "cut marks". These cutting marks can be set, for example, according to the following laws.

Schnittmarke „Aufnehmen”: beim Greifen des Objekts 22 durch Detektieren einer Kraftänderung von F = 0 zu F > 0 an den Kraftmesssensoren (Interaktionssensoren 14) beispielsweise an einer Hand oder an einem Finger der Person 20. Hierbei kann als Schwellwert der Zeitversatz herangezogen und berücksichtigt werden, um zu vermeiden, dass bereits ein erstes, leichtes und gegebenenfalls sogar unbeabsichtigtes Berühren des Objekts 22 bereits zu einem Erfassen führt.Cut mark "picking up": while gripping the object 22 by detecting a force change from F = 0 to F> 0 at the force measuring sensors (interaction sensors 14 For example, on a hand or on a finger of the person 20 , In this case, the time offset can be used as the threshold value and taken into account, in order to avoid that already a first, light and possibly even unintentional touching of the object 22 already leads to a capture.

Schnittmarke „Platzieren”: nach einem Loslassen des Objekts 22 kann eine Detektion eines Wechsels der Kraftänderung, welche auch als Kraftmoment bezeichnet werden kann, an den Kraftmesssensoren der Hand bzw. der Finger der Person 20 detektiert werden. Bei der Schnittmarke „Platzieren” kann es dementsprechend zu einer Kraftänderung von F > 0 zu F = 0 kommen. Des Weitern kann bei der Schnittmarke „Platzieren” ein Zeitversatz vor ein Loslassen des Objekts 22 gesetzt werden. Mit anderen Worten kann der Zeitversatz – im Gegensatz zu der Schnittmarke „Aufnehmen” – nach vorne verschoben werden, um dementsprechend zu verhindern, dass beispielsweise ein „letzter Kontakt” (beispielsweise ein „versehentliches Streifen” des Objekts 22 mit der Hand) erfasst wird."Place" cut mark: after releasing the object 22 can be a detection of a Change of force change, which can also be referred to as a moment of force, at the force measuring sensors of the hand or the fingers of the person 20 be detected. Accordingly, a change of force from F> 0 to F = 0 can occur at the "Placement" cut mark. Further, at the "Place" edit mark, there may be a time offset before letting go of the object 22 be set. In other words, unlike the "cut" cut mark, the time offset can be shifted forward to accordingly prevent, for example, a "last contact" (for example, an "accidental stripe" of the object) 22 with the hand) is detected.

Schnittmarke „Druckanwendung”: diese Schnittmarken wird bei Überschreiten einer bestimmten Kraftänderung ΔF > 0 gesetzt.Cutting mark "pressure application": these cutting marks are set when a certain force change ΔF> 0 is exceeded.

Schnittmarke „Trennen”: nach einem Trennen des Objekts 22, beispielsweise einem schnell durchgeführten Lösen des Objektes 22 von einem anderen Bauteil kann ein schneller Wechsel und damit eine schnelle Kraftänderung, beispielsweise durch steilen Abfall der Kraftänderung detektiert werden. Dadurch kann es beispielsweise zu einer Kraftänderung ΔF > 0 oder zu F = 0 kommen.Cut mark "cut": after a separation of the object 22 , For example, a quick release of the object 22 From another component, a rapid change and thus a rapid change in force, for example, by steep drop in force change can be detected. As a result, for example, a force change ΔF> 0 or F = 0 can occur.

Schnittmarke „Halten”: bei dieser Schnittmarke kann eine gleichbleibende Belastung durch Kraft oder Gewicht über eine bestimmte Zeit erfolgen, ohne dass es zu einer stärkeren Bewegung des Körpers der Person 20 oder der Gliedmaßen der Person 20 kommt. Diese Schnittmark kann vor einer Bewegung gesetzt werden, welche größer als eine vorbestimmte Einflussgrößeneinstufung sein kann. Bei einer derartigen Einflussgrößeneinstufung kann allgemein beispielsweise eine Beugung von Gliedmaßen um einen bestimmten Winkel berücksichtigt werden. So kann beispielsweise berücksichtigt werden, dass eine Beugung eines Rückens der Person 20 um 50° mit einer höheren Belastung der Person 20 einhergeht, als eine Beugung des Rückens um beispielsweise 10°. Des Weiteren kann hierbei auch ein Zeiteinfluss der Einflussgrößeneinstufung berücksichtigt werden. Dementsprechend kann durch die Bewegungssensoren beispielsweise eine derartige Gliedmassenbeugung um einen bestimmten Winkel sowie eine zugehörige Dauer der Gliedmassenbeugung erfasst werden. Diese Gliedmassenbeugung kann als der Bewegungsdatenanteil 33 während der Interaktion der Person 20 mit dem Objekt 22 erfasst und dabei dem Interaktionsdatensatzes 34 zugeordnet werden. Der Bewegungsdatenanteil 33 kann somit insgesamt die allgemeine Bewegung bzw. die Haltung der Person 20 während der Interaktion mit dem Objekt 22 beschreiben und der Interaktionsdatensatz 34 beispielsweise die Kraftänderung der Person 20 infolge der Interaktion mit dem Objekt 20."Hold" cut mark: at this cut mark, a constant load of force or weight can be applied over a certain time without causing any more movement of the person's body 20 or the limbs of the person 20 comes. This cut mark may be set prior to a movement which may be greater than a predetermined magnitude rating. In such an influence size classification, for example, a flexion of limbs by a certain angle can generally be taken into account. For example, it can be considered that a flexion of a person's back 20 by 50 ° with a higher load of the person 20 goes along, as a bending of the back by, for example, 10 °. Furthermore, a time influence of the influence size classification can also be taken into account. Accordingly, by the motion sensors, for example, such a limb bending by a certain angle and an associated duration of limb diffraction can be detected. This limb diffraction may be considered the kinetic data component 33 during the interaction of the person 20 with the object 22 captured while the interaction record 34 be assigned. The transaction data share 33 Thus, overall, the general movement or attitude of the person 20 while interacting with the object 22 describe and the interaction record 34 for example, the force change of the person 20 as a result of the interaction with the object 20 ,

Schnittmarke „Warten”: diese Schnittmark kann gesetzt werden, wenn weder eine Bewegung noch eine Belastung durch Kräfte oder Gewichte der Person 20 über eine bestimmte Zeit erfolgt. Diese Schnittmarke kann ebenfalls bei einer Bewegung der Person 20 gesetzt werden, um zu überprüfen, ob die Bewegung eine entsprechende Einflussgrößeneinstufung überschreitet, und somit beispielsweise einer auf Dauer schmerzenden Bewegung, wie beispielsweise einer Verrenkung entspricht.Cut mark "wait": this cut mark can be set if there is neither movement nor load of forces or weights of the person 20 over a certain period of time. This cut mark can also be during a person's movement 20 be set to check whether the movement exceeds a corresponding influence size classification, and thus, for example, corresponds to a permanently painful movement, such as a dislocation.

Schnittmarke „Körperbewegungen”: werden Körperbewegungen durch die Person 20 durchgeführt, welche größere Bewegungen umfassen, als eine vorgegebene, zulässige Körperbewegung, und werden diese Körperbewegungen von einer der vorgenannten Schnittmarken zu einer nächsten Schnittmarke ohne einen Zusammenhang mit der nächsten Schnittmarke ausgeführt, so kann die Schnittmarke „Körperbewegungen” bei einem Wechsel von verschiedenen Einflussgrößeneinstufung gesetzt werden. Ein derartiger Wechsel der Einflussgrößeneinstufungen kann beispielsweise bei einem Wechsel von einer ersten, beispielsweise eine Rückenbeugung charakterisierende Einflussgrößeneinstufung zu einer zweiten, beispielsweise eine Kopfbeugung charakterisierenden Einflussgrößeneinstufung auftreten.Cut mark "body movements": are body movements by the person 20 which comprise larger movements than a given allowable body movement, and if these body movements are made from one of the aforementioned cut marks to a next cut mark without being related to the next cut mark, the cut gesture "body movements" may be set at a change of various influence size ratings become. Such a change of the influencing size classifications can occur, for example, in the case of a change from a first influencing variable classification characterizing, for example, a back flexion, to a second influencing factor classification characterizing, for example, a head flexion.

Schnittmarke „Starthaltung und Endhaltung” diese Schnittmarken können zur Abgrenzung von logischen, zusammengehörenden Prozessabschnitten beispielsweise manuell gesetzt werden.Cutting mark "Start attitude and end attitude" these cut marks can be set manually for the delimitation of logical, related process sections, for example.

Durch Setzen und Aneinanderreihen der Schnittmarken (erste Interaktionsänderung der Person 20, zweite Interaktionsänderung der Person 20 sowie verschiedene Zwischeninteraktionen) kann eine gezielte Prozessbeschreibung der Arbeitshandlung 24 vorgenommen werden. Das Setzen der verschiedenen Schnittmarken kann somit zur feineren Auflösung der Arbeitshandlung 24 in einzelne durch die jeweiligen Schnittmarken beschreibbare Teilschritte dienen. Dadurch ist eine besonders genaue ergonomische Bewertung der Arbeitshandlung 24 anhand des Arbeitsdatensatzes 30 möglich.By setting and juxtaposing the cut marks (first interaction change of the person 20 , second interaction change of the person 20 as well as various intermediate interactions) can be a specific process description of the job 24 be made. The setting of the different cutting marks can thus for finer resolution of the work action 24 serve in individual by the respective crop marks writable sub-steps. This is a particularly accurate ergonomic evaluation of the job 24 based on the working data record 30 possible.

Durch die vorliegende Erfindung ist eine Ermittlung von ergonomischen Einflussgrößen aus dem Arbeitsdatensatz 30 möglich, wobei zum Erfassen des Arbeitsdatensatzes 30 beispielsweise die Bewegungssensoren 12 als Motion-Capturing-Sensoren der Datenerfassungsvorrichtung 10 verwendet werden können und wobei die Datenerfassungsvorrichtung 10 um die Interaktionssensoren 14 (hier: Kraftsensoren) beispielsweise an Händen und Füßen der Person 20 ergänzt sein kann.By the present invention is a determination of ergonomic factors from the work record 30 possible, wherein for detecting the working data record 30 for example, the motion sensors 12 as motion capturing sensors of the data acquisition device 10 can be used and wherein the data acquisition device 10 around the interaction sensors 14 (here: force sensors), for example on the hands and feet of the person 20 can be supplemented.

In Schritt a) kann mittels der Bewegungssensoren 12 kontinuierlich der Bewegungsdatensatz 32 als Eingangsdatensatz ermittelt werden, wobei in Schritt b) eine ereignisgesteuertes Setzen der Schnittmarken (Interaktionsänderungen, Zwischeninteraktionen) ermittelt und ausgewertet werden kann.In step a), by means of the motion sensors 12 continuously the Motion record 32 be determined as an input data set, wherein in step b) an event-driven setting of the crop marks (interaction changes, intermediate interactions) can be determined and evaluated.

Der Arbeitsdatensatz 30 kann im Rahmen einer Datenübertragung 40 (siehe 2) an eine externe Auswerteeinrichtung übertragen werden, in welcher in einem Schritt S1 ein Berechnen und Erzeugen der Schnittmarken inklusive einer Zuordnung der Einflussgrößen in einem Software-Modul erfolgen kann. In einem anschließenden Schritt S2 kann ein Erzeugen einer Prozessbeschreibung aus den Einflussgrößen stattfinden. Schließlich kann in einem Schritt S3 eine ergonomische Bewertung und Berechnung einer Fertigungszeit in elektronischen Datenverarbeitungssystemen erfolgen.The work record 30 can in the context of a data transfer 40 (please refer 2 ) are transmitted to an external evaluation device, in which in a step S1, a calculation and generating the crop marks including an assignment of the influencing variables in a software module can take place. In a subsequent step S2, a generation of a process description from the influencing variables can take place. Finally, in a step S3, an ergonomic evaluation and calculation of a production time in electronic data processing systems can take place.

Durch die vorliegende Erfindung kann ein besonders aufwandsarmes Erfassen des, die Arbeitshandlung der Person charakterisierenden Arbeitsdatensatzes erfolgen, wohingegen bei zumindest einigen, aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren beispielsweise etwaige Einflussgrößen für eine Fertigungszeit und Ergonomiebewertungsverfahren durch mehrmaliges Beobachten sowie durch Messung von Gewichten und/oder Kräften bei Arbeitsabläufen und Prozessen durch einen Mitarbeiter erfasst und beispielsweise händisch in EDV-Systeme übertragen werden. Dementsprechend ist bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren der Prozess der Einflussgrößenermittlung sehr zeitintensiv und unterliegt individuellen Beurteilungsschwankungen der jeweiligen Personen, welche die Ermittlungen/Analysen durchführen.By means of the present invention, it is possible to record the working data record characterizing the person's work in a particularly low-effort manner, whereas in at least some methods known from the prior art, for example, any influencing variables for a production time and ergonomization evaluation method are obtained by repeated observation and by measuring weights and / or weights For example, employees in work processes and processes can be recorded by an employee and, for example, manually transferred to EDP systems. Accordingly, in processes known from the prior art, the influence quantity determination process is very time-consuming and subject to individual assessment fluctuations of the respective persons performing the determinations / analyzes.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht das Erfassen der Arbeitshandlung 24 (bzw. mehrerer verschiedener Arbeitshandlungen) und deren ergonomische Bewertung kombiniert mit einer Ermittlung von Vorgabezeitwerten. Dadurch kann direkt sowohl eine Intensität als auch eine Dauer und Häufigkeit der Arbeitshandlung 24 normiert ermittelt werden.The present invention enables the detection of the work action 24 (or several different work actions) and their ergonomic evaluation combined with a determination of default time values. This can directly affect both an intensity as well as a duration and frequency of work action 24 be determined normalized.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008005761 A1 [0003]
DE 102012024212 A1 [0004]

Claims

Method for detecting at least one, at least one work action ( 24 ) one person ( 20 ) characterizing working data record ( 30 ), comprising at least the following steps: a) detecting at least one person, a movement sequence of the person ( 20 ) characterizing motion data set ( 32 ); b) detecting a work action ( 24 ) characterizing the first interaction change of the person ( 20 ) interacting with an object ( 22 during step a); and c) detecting at least one movement data component ( 33 ) of the motion data set ( 32 ) at least as part of the working data record ( 30 ) depending on the first interaction change of the person ( 20 ) interacting with the object ( 22 ).

Method according to Claim 1, characterized in that the detection in step c) depends on a second interaction change of the person ( 20 ) interacting with the object ( 22 ) is terminated.

Method according to claim 1 or 2, characterized by the further step: d) detecting at least one person's interaction ( 20 ) with the object ( 22 ) characterizing interaction data set ( 34 ) as part of the working data record ( 30 ) depending on the first interaction change.

Method according to claim 3, in its reference back to claim 2, characterized in that the acquisition of the interaction data record ( 34 ) in step d) as a function of the second interaction change of the person ( 20 ) interacting with the object ( 22 ) is terminated.

Method according to one of the preceding claims, characterized by the further step: e) assignment of the interaction data record ( 34 ) to the at least one movement data component ( 33 ) of the motion data set ( 32 ).

Method according to one of claims 2 to 5, characterized in that the detection of the at least one movement data component ( 33 ) of the motion data set ( 32 ) at least as part of the working data record ( 30 ) depending on the first interaction change and / or the termination of the detection in dependence on the second interaction change of the person ( 20 ) interacting with the object ( 22 ), is performed only after exceeding at least a predetermined threshold.

A method according to claim 7, characterized in that a time offset is used as the threshold value.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least as the first interaction change, a force change in step b) is detected.

Data acquisition device ( 10 ) for detecting at least one, at least one work action ( 24 ) one person ( 20 ) characterizing working data record ( 30 ) which is designed to: a) a movement data record ( 32 ), which a movement of the person ( 20 ) characterized by at least one motion sensor ( 12 ) of the data acquisition device ( 10 ) capture; b) one, the labor activity ( 24 ) characterizing, first interaction change of the person ( 20 ) interacting with the object ( 22 ) by means of at least one interaction sensor ( 14 ) of the data acquisition device ( 10 ) while capturing the motion data set ( 32 ) to detect; and c) at least one movement data component ( 33 ) of the motion data set ( 32 ) at least as part of the working data record ( 30 ) depending on the first interaction change of the person ( 20 ) interacting with the object ( 22 ) capture.

Data acquisition device ( 10 ) according to claim 9, characterized in that the at least one interaction sensor ( 14 ) is designed as a force sensor or as a pulse sensor or as a torque sensor.

Data acquisition device ( 10 ) according to claim 9 or 10, characterized in that the data acquisition device ( 10 ) of the person ( 20 ) is portable.