Arbeitsleben im demografischen Wandel: Fallstudie Kraftunterstützungssystem für Handwerker

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Der Trend 'Alternde Gesellschaft' wirkt auf sämtliche Bereiche des täglichen Lebens und bedingt zum Beispiel eine zunehmende Lebensarbeitszeit, die gepaart mit stetig steigenden Anforderungen an Qualität und Effizienz neue Technologien, Arbeitsprozesse und Assistenzsysteme erfordert. Für Letztere, angewendet auf die Domäne 'Hand- und Heimwerker' erscheinen Systeme zweckmäßig, die eine Kraftunterstützung, Augmentierung, Sicherheitssteigerung und/oder Führungsfunktion darstellen. Die erforderlichen wissenschaftlichen Technologiebausteine zur Umsetzung dieser Funktionen sind größtenteils bereits heute vorhanden. Dieser Artikel widmet sich der Kraftunterstützung und beschreibt ein elektromechanisches System - den Demonstrator eines so genannten '3. Armes' - welches den Anwender aktiv beim Umgang mit schweren Elektrowerkzeugen unterstützt. Der '3. Arm' besteht weitestgehend aus kosteneffektiven massenmarkt-tauglichen Komponenten. Er ist an einem Gürtel um die Hüfte des Handwerkers befestigt und entlastet den Handwerker bei schweren oder ermüdenden Arbeiten. Zwei Funktionen wurden implementiert und erprobt. Dies ist einerseits die Kompensation der Gewichtskraft des Werkzeugs mit einer geeigneten Kraftregelung und dem Ziel, ein möglichst transparentes Verhalten des Systems zu erreichen. Andererseits wurde mit Hilfe so genannter 'Virtual Fixtures' eine Positionierungs-Hilfsfunktion dargestellt für wiederkehrende Arbeitsschritte in definierten Arbeitshöhen.