Ergonomische Gestaltung der Benutzerschnittstelle am Antriebssystem des Greifreifenrollstuhls

ISBN-13: 9783540508779 / Niemiecki / Miękka / 1989 / 210 str.

Ludwig Traut

Opis

Bei etwa 180 000 Rollstuhl-Benutzern besteht in der Bundesrepublik Deutschland ein j hrlicher Bedarf an ca. 50 000 handbetriebenen Rollst hlen. Unter diesen hat der Greifreifenrollstuhl einen Anteil von 85 %. Aufgabe der vorliegenden Untersuchung war die ergonomische Gestaltung des Antriebssystems am Greifreifenrollstuhl, wobei eine Minderung der Beanspruchung des Rollstuhl-Benutzers und eine Erh hung der Leistung des Mensch-Rollstuhl-Systems angestrebt wurde. Ausgehend von den lokalisierten Beanspruchungsengp ssen wurden die Gestaltungsparameter sowie deren Auspr gungen festgelegt und anhand von Arbeitshypothesen begr ndet. Unter der Voraussetzung eines gegebenen Antriebswiderstandes wurde eine umfassende Gestaltung der ergonomisch relevanten Konstruktionsparameter am Antriebssystem des Greifreifenrollstuhls angestrebt. Schwerpunkt der umfangreichen versuchstechnischen Entwicklungen war der Bau eines Rollstuhl-Simulators, der die Variation der Gestaltungsparameter, die Simulation von Fahraufgaben und die Erfassung der Beurteilungsgr en erm glichte. Aufgrund der dargestellten Versuchergebnisse konnten f r den Rollstuhlbau und die Rollstuhlversorgung Empfehlungen zu ergonomisch g nstiger Lage, Durchmesser und Schwenkung des Greifreifens, zur optimalen Getriebe bersetzung sowie zu weiteren wichtigen technischen Details gegeben werden.

Spis treści

1 Einleitung.- 2 Aufgabenstellung, Zielsetzung und Vorgehensweise.- 3 Das Arbeitssystem Mensch-Rollstuhl; Charakteristik und Wissensstand.- 3.1 Rollstuhlbenutzer.- 3.2 Rollstuhl.- 3.2.1 Anwendungsbereiche und Funktionen.- 3.2.2 Bauformen und-gruppen.- 3.3 Arbeitsaufgabe beim Fahren mit dem Greifreifenrollstuhl.- 3.3.1 Fahraufgabe.- 3.3.2 Antriebsaufgäbe.- 3.3.3 Übersetzung.- 3.4 Arbeitsbewegung beim Fahren mit dem Greifreifenrollstuhl.- 3.4.1 Mechanische Betrachtung der Arbeitsbewegung.- 3.4.1.1 Bewegungsablauf des Hand-Arm-Systems.- 3.4.1.2 Hand-Greifreifen-Kopplung.- 3.4.2 Physiologische Betrachtung der Arbeitsbewegung.- 3.5 Befragung zur Rollstuhlgestaltung.- 3.6 Untersuchungen zur ergonomischen Gestaltung des Antriebssystems an handbetriebenen Rollstühlen.- 3.6.1 Vergleich von Antriebsprinzipien und Rollstuhltypen.- 3.6.2 Einzelgestaltungsparameter des Antriebssystems am Greifreifenrollstuhl.- 3.6.2.1 Verlauf des Greifreifens.- 3.6.2.2 Übersetzung.- 3.6.2.3 Handseite des Greifreifens.- 4 Untersuchungsmethodik.- 4.1 Versuchsplanung.- 4.1.1 Determinanten der Versuchsplanung.- 4.1.2 Gestaltung und Alternativenbeurteilung.- 4.1.3 Beurteilungsgrößen.- 4.1.4 Testaufgaben.- 4.1.5 Versuchspersonen.- 4.1.6 Versuchspläne.- 4.1.7 Ergebnisauswertung.- 4.2 Versuchstechnik.- 4.2.1 Rollstuhlsimulator.- 4.2.1.1 Anforderungen an den Rollstuhlsimulator.- 4.2.1.2 Funktionen des Rollstuhlsimulators.- 4.2.1.2.1 Grundfunktionen.- 4.2.1.2.2 Hauptfunktionen.- 4.2.1.3 Simulationseinschränkungen.- 4.2.2 Erfassung der Sauerstoffaufnähme und des Elektrokardiogramms.- 4.2.3 Durchführung und Auswertung der Hochgeschwindigkeits-Filmaufnahmen.- 5 Experimentelle Untersuchungen.- 5.1 Gestaltung des Greifreifenverlaufs.- 5.1.1 Arbeitshypothesen.- 5.1.2 Versuchsplanung.- 5.1.3 Versuche zum Greifreifenverlauf.- 5.1.3.1 Frontal-und Höhenlage des Greifreifens.- 5.1.3.1.1 Ausprägungen der Gestaltungsparameter.- 5.1.3.1.2 Versuchsergebnisse.- 5.1.3.1.3 Diskussion der Versuchsergebnisse.- 5.1.3.2 Seitenlage des Greifreifens.- 5.1.3.2.1 Ausprägungen des Gestaltungsparameters.- 5.1.3.2.2 Versuchsergebnisse und Diskussion.- 5.1.3.3 Durchmesser des Greifreifens.- 5.1.3.3.1 Ausprägungen des Gestaltungsparameters.- 5.1.3.3.2 Versuchsergebnisse.- 5.1.3.3.3 Diskussion der Versuchsergebnisse.- 5.1.3.4 Schwenkung des Greifreifens.- 5.2 Gestaltung der Übersetzung.- 5.2.1 Technische Ausführungen der Übersetzung am Greifreifenrollstuhl.- 5.2.2 Gestaltungspararameter und Arbeitshypothesen.- 5.2.3 Versuchsplanung.- 5.2.4 Versuchsergebnisse.- 5.2.5 Diskussion der Versuchsergebnisse.- 5.3 Gestaltung der Greifreifenhandseite.- 5.3.1 Arbeitshypothesen.- 5.3.2 Versuchsplanung.- 5.3.3 Versuche zur Handseitengestaltung.- 5.3.3.1 Vorversuche.- 5.3.3.1.1 Querschnittform und-abmessung.- 5.3.3.1.2 Handschuh und Werkstoff.- 5.3.3.1.3 Druckanthropomorpher Werkstoff.- 5.3.3.1.4 Profil.- 5.3.3.2 Hauptversuch.- 5.3.3.2.1 Beschreibung der Gestaltungsalternativen.- 5.3.3.2.2 Versuchsergebnisse.- 5.3.4 Feldevaluierung.- 5.3.5 Zusammenfassende Diskussion der Versuchsergebnisse.- 6 Zusammenfassung.- 7 Literatur.- 8 Anhang.- 8.1 Ergänzungen zur Analyse des Mensch-Rollstuhl-Systems.- 8.1.1 Rollstuhlbenutzerkollektiv.- 8.1.2 Rollstuhlbauformen.- 8.1.2.1 Rollstuhl-Baukastensystem.- 8.1.2.2 Erhebung an handelsüblichen Greifreifenrollstühlen.- 8.1.3 Fahraufgabe am Greifreifenrollstuhl.- 8.1.3.1 Komponenten des Antriebswiderstandes.- 8.1.3.2 Grenzfälle beim Antreiben und Bremsen.- 8.1.4 Arbeitsbewegung am Greifreifenrollstuhl.- 8.1.4.1 Bewegungsanalyse am Hand-Arm-System.- 8.1.4.2 Hand-Greifreifen-Kopplung beim Antreiben.- 8.1.4.3 Manipulationsarbeit.- 8.1.5 Zusammenfassung der Befragungsergebnisse zur Gestaltung des Greifreifenrollstuhls.- 8.2 Ergänzungen zur Untersuchungsmethodik.- 8.2.1 Beschreibung des exemplarischen Rollstuhl-Gesamtsystems.- 8.2.2 Berechnung der mechanischen Aktivitätsgrößen.- 8.2.3 Beschreibung des Versuchspersonenkollektivs.- 8.2.4 Versuchseinrichtungen.- 8.2.5 Programmstruktur zur Durchführung und Auswertung der experimentellen Untersuchungen.- 8.3 Ergänzungen zu den experimentellen Untersuchungen.- 8.3.1 Versuchsergebnisse zur Gestaltung des Greifreifenverlaufs.- 8.3.2 Versuchsergebnisse zur Gestaltung der Übersetzung.- 8.3.3 Handseitengestaltung.- 8.3.3.1 Gestaltungsalternativen.- 8.3.3.2 Versuchsergebnisse zur Gestaltung der Greifreifenhandseite.