Power-Tools

Im Forschungsfeld Power-Tools forschen wir an Power-Tools, ihren Subsystemen und Teilsystemen sowie ihrer Einbindung in die Anwendung und zum Menschen. Dazu bedienen wir uns verschiedenster Forschungsfeldkompetenzen wie Tribologie, Kupplungen, Antriebssysteme, Leichtbau und NVH. Die Kompetenzen aus diesen Forschungsfeldern werden im Forschungsfeld Power-Tools genutzt.

Unter dem Begriff Power-Tool verstehen wir das System bestehend aus handgehaltenem Gerät (elektropneumatische Bohrhammer, Winkelschleifer etc.), Werkzeug (Bohrer, Schleifscheibe etc.) und Consumable (Dübel, Schraube etc.). Unseren Fokus legen wir dabei auf die Entwicklung von Mess-, Modellierungs- und Validierungsmethoden. Wir forschen dabei am systemübergreifenden IPEK-X-in-the-Loop Ansatz.

Bei der Entwicklung von Mess-, Modellierungs- und Validierungsmethoden spielt das Verständnis des Gesamtsystems, bestehend aus Mensch, Maschine, Umwelt und Anwendung eine entscheidende Rolle. Dieses Verständnis ist die Basis für die Ableitung der Konstruktionszielgrößen an die einzelnen im Produkt verwendeten Maschinenelemente und ein Treiber für Innovationen in der Gerätetechnik.

FF Power Tools

Forschungsschwerpunkte

  • Untersuchung der Interaktion von Anwender und handgehaltenem Gerät
  • Validierungsumgebungen für Power-Tools und deren Komponenten
  • Erforschung und Entwicklung von Untergrundersatzsystemen
  • Untersuchung von schlagenden Anzugsverfahren
  • Machine Learning und Industrie 4.0 im Umfeld von handgehaltenen Geräten

Systeme

Entwicklungs- & Validierungsumgebungen für:

  • System Power-Tool
    • Winkelschleifer, Bohrhammer, Akkuschrauber, Schlagschrauber, Impulsschrauber, Setzgeräte etc.
  • Teilsysteme und Komponenten
    • Getriebe
    • Kupplungssysteme
    • Antriebsmotoren
    • Kollektorsysteme
    • mechatronische Systeme
    • Batteriesysteme

Methoden

Entwicklungs- & Validierungsmethoden für:

  • handgehaltene Geräte
  • Teilsysteme und Komponenten von handgehaltenen Geräten
  • Werkzeuge und Consumables
  • Die Erfassung und Abbildung der Wechselwirkung mit dem Anwender
  • Die Erfassung und Abbildung der Wechselwirkung mit der Umwelt
  • die Erfassung der Funktionsqualität und Anwendungseignung

XiL-Framework zur durchgängigen Validierung technischer Systeme:

  • neuartige Simulationsumgebungen
  • neuartige Prüfumgebungen
  • innovative Anwender- und Untergrundersatzsysteme

Prozesse

  • Entwicklungs- & Validierungsprozesse
  • Prozesse zur Bewertung der Anwendungseignung von Power-Tools

Ausstattung

Prüfstände und Labore

  • Anwender Interaktion Prüfstand zur Untersuchung von Anwendereigenschaften
  • Automatisierter Power-Tool Prüfstand zur robotergesteuerten Gerätevalidierung
  • Gerätekomponentenprüfstand zur Untersuchung von Power-Tool Komponenten
  • Scaled components-in-the-Loop Prüfstand zur Entwicklung von Modellen zur Leistungsskalierung
  • Power-Tool-Testcenter für handgebundene Tests und Bewertung der Anwendungsqualität
  • Sezierlabor zur Konstruktions- und Verschleißanalyse von Power-Tools

Mobile Messtechnik

  • Portable kapazitive Druckmessfolien zur Kräftemessung zwischen Anwender und handgehaltenem Gerät
  • Kraftmesstechnik in Gerätegriffen zur Kräftemessung zwischen Anwender und handgehaltenem Gerät
  • 6-Achs-Kraftmessplatte zur Messung der Anwenderkräfte zum Boden
  • Staubsensor zur Erfassung von anwendungsbedingten Emissionen
  • Mobiles Datenerfassungssystem zur Erfassung von Messdaten im Feld
  • 3D-Scanner zur Durchführung von Reverse-Engineering an Power-Tools
  • Faseroptisches Messgerät zur Erfassung von Dehnungen in Gehäusen von Power-Tools
  • 3D Motion-Tracking-System zur Erfassung der Anwenderkörperhaltung während der Nutzung von Geräten

Weitere Ausstattung des Instituts finden Sie hier.

Ausgewählte Veröffentlichungen im Forschungsfeld


2025
Multi-axial Coupling Effects in the Human Hand-Arm-System: The Influence of Grip and Push Forces on the Vibration Behaviour
Spengler, C. R.; Saurbier, S.; Lindenmann, A.; Doellken, M.; Matthiesen, S.
2025. 9. VDI-Tagung Humanschwingungen 2023, Würzburg, 09.-10. Mai 2023, 83–94, Verein Deutscher Ingenieure (VDI)
Influences of Data Quantity and Sensor Quality on the Performance of Human Arm Posture Extimation from Pressure Sensor at a Power Tool Handle
Helmstetter, S.; Sembritzki, J.; Matthiesen, S.
2025. Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Methodical Approach to Instance-Specific Reliability Modeling for the Perpetual Innovative Product in the Circular Factory
Leitenberger, F.; Dörr, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2025. ASME 2024 International Mechanical Engineering Congress and Exposition (IMECE) : Vol. 11: Safety Engineering, Risk and Reliability Analysis, Article: V011T14A024, The American Society of Mechanical Engineers (ASME). doi:10.1115/IMECE2024-144013
2024
Investigation of the rotational vibration response of human hand-arm systems in the context of user-centered product development = Untersuchung des rotatorischen Schwingungsverhaltens des menschlichen Hand-Arm-Systems im Kontext der nutzerzentrierten Produktentwicklung. Dissertation
Schröder, T.
2024, Oktober 1. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000174522/v2
Enabling the vision of a perpetual innovative product – predicting function fulfillment of new product generations in a circular factory
Grauberger, P.; Dörr, M.; Lanza, G.; Kaiser, J.-P.; Albers, A.; Düser, T.; Tusch, L.; Seidler, M.; Dietrich, S.; Schulze, V.; Matthiesen, S.
2024. at - Automatisierungstechnik, 72 (9), 815–828. doi:10.1515/auto-2024-0010
Abusive Head Trauma Dummy (AHeaD) – Ein multidisziplinärer Ansatz zur Verbindung von Forschung und rechtsmedizinischer Praxis
Lanzl, F.; Düser, T.; Gohlke, T.; Grau, R. M.; Kinsky, T.; Lindenmann, A.; Mas, V.; Ott, S.; Peldschus, S.; Schäuble, A.; Sperhake, J.; Feld, K.
2024. Rechtsmedizin, 34 (4), 283–329. doi:10.1007/s00194-024-00710-y
A Novel Approach to Simulating Realistic Exoskeleton Behavior in Response to Human Motion
Yao, Z.; Mir Latifi, S. M.; Molz, C.; Scherb, D.; Löffelmann, C.; Sänger, J.; Miehling, J.; Wartzack, S.; Lindenmann, A.; Matthiesen, S.; Weidner, R.
2024. Robotics, 13 (2), Art.-Nr.: 27. doi:10.3390/robotics13020027
Testing-Durchführung und Interpretation
Zimprich, S.; Liewerenz, O.; Bremer, F.; Spengler, C.; Helmstetter, S.; Schröder, T.; Nelius, T.; Grauberger, P.; Matthiesen, S.
2024. Konstruktionswissen für Ingenieure. Hrsg.: S. Matthiesen, 215–268, Springer Vieweg. doi:10.1007/978-3-662-68986-8_6
Die Testing-Umgebung
Matthiesen, S.; Leitenberger, F.; Hölz, K.; Sänger, J.; Lindenmann, A.; Grauberger, P.; Gwosch, T.
2024. Konstruktionswissen für Ingenieure. Hrsg.: S. Matthiesen, 177–214, Springer Vieweg. doi:10.1007/978-3-662-68986-8_5
Testing-Objekte – Prototypen, Referenzprodukte und mehr
Peters, J.; Hölz, K.; Li, J.; Schröder, T.; Steck, M.; Leitenberger, F.; Grauberger, P.; Matthiesen, S.
2024. Konstruktionswissen für Ingenieure. Hrsg.: S. Matthiesen, 143–176, Springer Vieweg. doi:10.1007/978-3-662-68986-8_4
Testing-Strategien
Grauberger, P.; Dörr, M.; Nelius, T.; Eisenmann, M.; Gwosch, T.; Bremer, F.; Matthiesen, S.
2024. Konstruktionswissen für Ingenieure. Hrsg.: S. Matthiesen, 85–142, Springer Vieweg. doi:10.1007/978-3-662-68986-8_3
A Co-Simulation Model Integrating a Musculoskeletal Human Model with Exoskeleton and Power Tool Model
Molz, C.; Scherb, D.; Löffelmann, C.; Sänger, J.; Yao, Z.; Lindenmann, A.; Matthiesen, S.; Weidner, R.; Wartzack, S.; Miehling, J.
2024. Applied Sciences (Switzerland), 14 (6), Art.-Nr.: 2573. doi:10.3390/app14062573
A Review on Sensor‐Integrating Machine Elements
Kirchner, E.; Wallmersperger, T.; Gwosch, T.; Menning, J. D. M.; Peters, J.; Breimann, R.; Kraus, B.; Welzbacher, P.; Küchenhof, J.; Krause, D.; Knoll, E.; Otto, M.; Muhammedi, B.; Seltmann, S.; Hasse, A.; Schäfer, G.; Lohrengel, A.; Thielen, S.; Stiemcke, Y.; Koch, O.; Ewert, A.; Rosenlöcher, T.; Schlecht, B.; Prokopchuk, A.; Henke, E.-F. M.; Herbst, F.; Matthiesen, S.; Riehl, D.; Keil, F.; Hofmann, K.; Pape, F.; Konopka, D.; Poll, G.; Steppeler, T.; Ottermann, R.; Dencker, F.; Wurz, M. C.; Puchtler, S.; Baszenski, T.; Winnertz, M.; Jacobs, G.; Lehmann, B.; Stahl, K.
2024. Advanced Sensor Research, Artkl.Nr.: 2300113. doi:10.1002/adsr.202300113
2023
Spannvorrichtung für eine Kreissäge [Patent]
Seifer, L.; Kleinhans, L.; Kleinschrot, M.; Schweizer, F.; Höschele, N.; Seiz, S.; Gwosch, T.; Zimprich, S.; Matthiesen, S.
2023, Dezember 6
The effect of feed force on vibration and productivity in hammer drilling: A machine-independent analysis excluding the effect of motor speed reduction
Zimprich, S.; Matter, F.; Reiser, J.; Robens, J. H.; Matthiesen, S.
2023. International Journal of Industrial Ergonomics, 98, Art.Nr.: 103524. doi:10.1016/j.ergon.2023.103524
Erfassung von Informationen zur Produktnutzung beim Schleifen mit Power-Tools auf Basis von Daten eines Sensormoduls = Acquisition of product usage information for grinding with Power-Tools using data from a sensor module. Dissertation
Dörr, M. J.
2023, Oktober 27. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000163459
Analyse der Schwingungseigenschaften des menschlichen Hand-Arm-Systems in translatorischer Richtung und deren Abbildung in einem einstellbaren Hand-Arm-Modell = Analysis of the Vibration Characteristics of the Human Hand-Arm System in Translational Direction and their Modeling in an Adjustable Physical Hand-Arm Model. Dissertation
Lindenmann, A.
2023, August 3. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000161145
Mechanische Impedanz des menschlichen Hand-Arm-Systems für eine Anregung entlang der Unterarmachse bei unterschiedlichen Greif- und Andruckkräften
Lindenmann, A.; Matthiesen, S.
2023. doi:10.5445/IR/1000157219
Does the user behavior effect the productivity of hammer drilling? – Analysis of the influences of feed and lateral force
Uhl, M.; Robens, J. H.; Gauch, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2023. International Journal of Industrial Ergonomics, 94, Art.-Nr.: 103400. doi:10.1016/j.ergon.2022.103400
Factors on vibrational harm during hammer drilling – Influences of lateral force, feed force, hammer drill and drill bit type
Uhl, M.; Robens, J. H.; Gauch, M.; Germann, R.; Matthiesen, S.
2023. International Journal of Industrial Ergonomics, 94, Art.-Nr.: 103418. doi:10.1016/j.ergon.2023.103418
Frühe funktionale Absicherung in der Antriebsstrangentwicklung – Ein Ansatz zur Einbindung von skalierten Teilsystemen durch physisch-virtuelle Leistungsskalierung = Early Functional Validation in Drivetrain Development: An Approach to Integrate Scaled Subsystems through Physical-Virtual Performance Scaling. Dissertation
Steck, M. A.
2023, Januar 27. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000155069
Aufbau einer Studienumgebung zur Bewertung von Vibrationsdiskomfort am Hand-Arm-System
Fotler, D.; Schröder, T.; Lindenmann, A.; Matthiesen, S.
2023. VDI-Berichte, 2411, 137–148
Einfluss der Ankopplungskräfte auf die rotatorische Impedanz des menschlichen Hand-Arm-Systems bei Rotationsschwingungen um die zh-Achse
Schröder, T.; Spengler, C.; Lindenmann, A.; Matthiesen, S.
2023. VDI-Berichte, 2411, 125–134. doi:10.51202/9783181024119
Schlag- oder Impulsschrauber und Verfahren zum Eindrehen einer Schraube [Patent]
Grauberger, P.; Matthiesen, S.; Wettstein, A.; Wunderlich, A.
2023
Bohreinsatz, Bohrfutteraufsatz für den Bohreinsatz sowie Bohrfutter für den Bohreinsatz [Patent]
Basalla, F.; Foser, R.; Fuchs, L.; Köpfer, X.; Matthiesen, S.; Neubauer, S.; Reichhard, J.; Schumann, J.; Zimprich, S.
2023
Approach for Twinning with High Twinning Rates: Enabling the Use of Data-Driven Methods for Digital Twins in Product Validation
Leitenberger, F.; Dörr, M.; Fleckner, H.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2023. NAFEMS World Congress 2023
Human Posture Estimation: A Systematic Review on Force-Based Methods—Analyzing the Differences in Required Expertise and Result Benefits for Their Utilization
Helmstetter, S.; Matthiesen, S.
2023. Sensors, 23 (21), Art.Nr.: 8997. doi:10.3390/s23218997
Design of a Study Environment for the Evaluation of Vibration Discomfort on the Hand-Arm System; [Aufbau einer Studienumgebung zur Bewertung von Vibrationsdiskomfort am Hand-Arm-System]
Fotler, D.; Schröder, T.; Lindenmann, A.; Matthiesen, S.
2023. Humanschwingungen 2023 – Vibrations- und Schwingungseinwirkungen auf den Menschen, 137 – 148, VDI Verlag. doi:10.51202/9783181024119-137
Modeling of the human hand using 3D multi-body models for simulative vibration studies
Lindenmann, A.; Henzler, M.; Gonzalez, M.; Matthiesen, S.
2023. Humanschwingungen 2023 – Vibrations- und Schwingungseinwirkungen auf den Menschen, 113 – 124, VDI Verlag. doi:10.51202/9783181024119-113
ApOL-Application Oriented Workload Model for Digital Human Models for the Development of Human-Machine Systems
Sänger, J.; Wirth, L.; Yao, Z.; Scherb, D.; Miehling, J.; Wartzack, S.; Weidner, R.; Lindenmann, A.; Matthiesen, S.
2023. Machines, 11 (9), Art.-Nr.: 869. doi:10.3390/machines11090869
Modeling of the human hand using 3D multi-body models for simulative vibration studies
Lindenmann, A.; Henzler, M.; Gonzalez, M.; Matthiesen, S.
2023. 9. VDI-Tagung Humanschwingungen 2023, Würzburg, 09.-10. Mai 2023, 113–124, VDI Verlag
Reliability of Mechatronic Systems and Machine Elements: Testing and Validation
Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2023. Machines, 11 (3), Art.-Nr.: 317. doi:10.3390/machines11030317
Influence of Coupling Forces and Body Posture on the Rotational Hand–Arm Impedance in y Direction
Schröder, T.; Lindenmann, A.; Matthiesen, S.
2023. Vibration, 6 (2), 375–398. doi:10.3390/vibration6020023
Influence of coupling forces on the mechanical impedance of the hand-arm system during rotational vibration excitation around the x
Schröder, T.; Lindenmann, A.; Resch, A.; Matthiesen, S.; Gwosch, T.
2023. International Journal of Industrial Ergonomics, 95, Art.-Nr.: 103427. doi:10.1016/j.ergon.2023.103427
2022
Systematic quantitative investigation of the unscrewing process with regard to breakaway torque
Mangold, S.; Gerlitz, E.; Zimprich, S.; Friedmann, M.; Matthiesen, S.; Fleischer, J.
2022. Journal of Remanufacturing, 13, 53–66. doi:10.1007/s13243-022-00120-x
Schwingungsreduzierendes Lagersitzdesign durch gezielte Abstimmung der Gestaltparameter am Beispiel eines Winkelschleifers [Vibration-reducing Bearing Seat Design through Systematic Selection of the Design Parameters Using the Example of an Angle Grinder]
Sturm, C.; Hoelz, K.; Geyer, L. D.; Matthiesen, S.; Gwosch, T.
2022. Konstruktion, 74 (11-12), 72–77. doi:10.37544/0720-5953-2022-11-12-72
Analyse des Einflusses von Querkräften beim Hammerbohren auf die Arbeitsproduktivität und die Schwingungseinwirkung auf den Menschen = Analysis of the influence of lateral forces on work productivity and human exposure to vibration during hammer drilling. Dissertation
Uhl, M.
2022, November 4. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000151597
Effect of high level grip-and push force and elevated arm posture on the zh-axis hand-arm impedance
Lindenmann, A.; Schröder, T.; Germann, R.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2022. International Journal of Industrial Ergonomics, 92, Art.Nr. 103375. doi:10.1016/j.ergon.2022.103375
Analysis of the influence of feed and lateral force on productivity and hand-arm vibration in interaction with drill bit wear and concrete strength
Uhl, M.; Gauch, M.; Robens, J.-H.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2022. International Journal of Industrial Ergonomics, 92, Art.-Nr.: 103347. doi:10.1016/j.ergon.2022.103347
Combined Adjustable Stiffness and Adjustable Damping Element
Lindenmann, A.; Matthiesen, S.
2022. doi:10.5445/IR/1000150880
Adjustable Stiffness Element on the Basis of Antagonistic Nonlinear Springs
Lindenmann, A.; Matthiesen, S.
2022. doi:10.5445/IR/1000150878
Reliability Model of an Automatically Switching Radon Exposimeter for System Design Evaluation
Gwosch, T.; Peters, J. P.; Pehlivan, J.; Naber, C.
2022. Proceedings of the 32nd European Safety and Reliability Conference (ESREL 2022). Ed.: M.C. Leva, 1739–1746, Research Publishing (SCIRP). doi:10.3850/978-981-18-5183-4_R29-13-150-cd
Human-Machine Symbiosis: A Multivariate Perspective for Physically Coupled Human-Machine Systems
Inga, J.; Ruess, M.; Robens, J. H.; Nelius, T.; Rothfuß, S.; Kille, S.; Dahlinger, P.; Lindenmann, A.; Thomaschke, R.; Neumann, G.; Matthiesen, S.; Hohmann, S.; Kiesel, A.
2022. International Journal of Human-Computer Studies, 170, Article no: 102926. doi:10.1016/j.ijhcs.2022.102926
Factors on Vibrational Harm during Hammer Drilling : Influences of Lateral Force, Feed Force, Hammer Drill and Drill Bit Type
Uhl, M.; Robens, J. H.; Gauch, M.; Germann, R.; Matthiesen, S.
2022. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000148106
Does the User Behavior effect the Productivity of Hammer Drilling? : Analysis of the Influences of Feed and Lateral Force
Uhl, M.; Robens, J. H.; Gauch, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2022. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000148105
The contact length parameter as a geometric factor for user-centered design of pistol grip geometries of power tools
Germann, R.; Schröder, N.; Matthiesen, S.
2022. Applied Ergonomics, 99, Art.Nr. 103636. doi:10.1016/j.apergo.2021.103636
Ein selbstlernender Tangential-Schlagschrauber-Regel-algorithmus zur Reduktion der Vorspannkraftstreuung
Kretschmer, T.; Wettstein, A.; Liewerenz, O.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2022. Schraubenverbindungen 2022 – Berechnung, Gestaltung, Montage, Anwendung, 461 – 468, VDI Verlag. doi:10.51202/9783181024034-461
Considering Manufacturing in Functional Modelling - Case Study on Combination of Simulation-Driven Design with Design-for-Manufacture
Grauberger, P.; Bruchmüller, T.; Zimprich, S.; Matthiesen, S.
2022. Procedia CIRP, 109, 701 – 706. doi:10.1016/j.procir.2022.10.039
Model-Based Control Design of an EHA Position Control Based on Multicriteria Optimization
Dörr, M.; Leitenberger, F.; Wolter, K.; Matthiesen, S.; Gwosch, T.
2022. Machines, 10 (12), Art.-Nr.: 1190. doi:10.3390/machines10121190
Multi-axis Force Sensor for Sensor-integrating Bolts
Herbst, F.; Chadda, R.; Hartmann, C.; Peters, J.; Riehl, D.; Gwosch, T.; Hofmann, K.; Matthiesen, S.; Kupnik, M.
2022. 2022 IEEE Sensors, 1–4, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/SENSORS52175.2022.9967220
Test-driven Development to Overcome Challenges in the Design of Sensor-integrating Machine Elements
Peters, J.; Zimmerer, C.; Gwosch, T.; Herbst, F.; Hartmann, C.; Chadda, R.; Riehl, D.; Keil, F.; Kupnik, M.; Hofmann, K.; Matthiesen, S.
2022. DS 119: Proceedings of the 33rd Symposium Design for X (DFX2022), 10 S., The Design Society. doi:10.35199/dfx2022.12
New Control Strategy for Heating Portable Fuel Cell Power Systems for Energy-Efficient and Reliable Operation
Zimprich, S.; Dávila-Portals, D.; Matthiesen, S.; Gwosch, T.
2022. Machines, 10 (12), Art.-Nr.: 1159. doi:10.3390/machines10121159
Evaluation of Active Shoulder Exoskeleton Support to Deduce Application-Oriented Optimization Potentials for Overhead Work
Sänger, J.; Yao, Z.; Schubert, T.; Wolf, A.; Molz, C.; Miehling, J.; Wartzack, S.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.; Weidner, R.
2022. Applied Sciences (Switzerland), 12 (21), Art.-Nr.: 10805. doi:10.3390/app122110805
Ein selbstlernender Tangential-Schlagschrauber-Regelalgorithmus zur Reduktion der Vorspannkraftstreuung
Kretschmer, T.; Wettstein, A.; Liewerenz, O.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2022. 7. VDI-Fachtagung Schraubenverbindungen, 08. und 09. November 2022, Berlin, 461–468, VDI Verlag
Parametric Scaling of a Lower Limb Model According to Body Height in OpenSim
Helmstetter, S.; Sutschet, S.; Spengler, C.; Möhler, F.; Herzog, M.; Stein, T.; Matthiesen, S.
2022. Human Interaction and Emerging Technologies (IHIET 2022): Artificial Intelligence and Future Applications, 45–53. doi:10.54941/ahfe1002711
Hydro-mechanical Dampers for Testing high Cyclic Shock Loads in Preventive Health Protection
Zimprich, S.; Anstotz, B.; Matthiesen, S.
2022. IHIET 2022: 8th International Conference on Human Interaction & Emerging Technologies, 22nd - 24th August 2022, Université Côte d’Azur, Nice, France, AHFE International. doi:10.54941/ahfe1002793
Activity Recognition With Machine Learning in Manual Grinding
Dörr, M.; Spoden, F.; Matthiesen, S.; Gwosch, T.
2022. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 144 (9), Art.-Nr.: 094504. doi:10.1115/1.4054905
Tandem Outlier Detectors for Decentralized Data
Heyden, M.; Wilwer, J.; Fouché, E.; Thoma, S.; Matthiesen, S.; Gwosch, T.
2022. Proceedings of the 34th International Conference on Scientific and Statistical Database Management, Article: 25, Association for Computing Machinery (ACM). doi:10.1145/3538712.3538748
A Musculoskeletal Human Model-Based Approach for Evaluating Support Concepts of Exoskeletons for Selected Use Cases
Molz, C.; Yao, Z.; Sänger, J.; Gwosch, T.; Weidner, R.; Matthiesen, S.; Wartzack, S.; Miehling, J.
2022. Proceedings of the Design Society, 2, 515–524. doi:10.1017/pds.2022.53
Wasserstoff als Energieversorgung in mobilen Anwendungen am Beispiel eines Power-Tools
Zimprich, S.; Matthiesen, S.; Gwosch, T.
2022. Konstruktion, 74 (04), 65–69. doi:10.37544/0720-5953-2022-04-65
Functional Investigation of Geometrically Scaled Drive Components by X-in-the-Loop Testing with Scaled Prototypes
Steck, M.; Matthiesen, S.; Gwosch, T.
2022. Machines, 10 (3), Art.Nr. 165. doi:10.3390/machines10030165
Sensor-integrating gears: wear detection by in-situ MEMS acceleration sensors [Sensorintegrierende Zahnräder: Verschleißdetektion durch In-situ MEMS Beschleunigungssensoren]
Peters, J.; Ott, L.; Dörr, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2022. Forschung im Ingenieurwesen/Engineering Research, 86, 421–432. doi:10.1007/s10010-021-00575-7
Influence of friction bearings on the frequency response of a variable stiffness mechanism
Lindenmann, A.; Heyden, E.; Mas, V.; Krause, D.; Matthiesen, S.
2022. Mechanism and Machine Theory, 168, Art.-Nr.: 104588. doi:10.1016/j.mechmachtheory.2021.104588
User-centered design of power tools: a generic process for evaluation of usability aspects [Die Nutzerzentrierte Produktentwicklung von Power-Tools: Ein generischer Prozess zur Untersuchung von Usability-Aspekten]
Helmstetter, S.; Dörr, M.; Germann, R.; Matthiesen, S.
2022. Forschung im Ingenieurwesen/Engineering Research, 86, 93–104. doi:10.1007/s10010-021-00546-y
User-Centered Design – Evolution of an Interdisciplinary Process Approach Utilizing Empirical Research Methods
Fotler, D.; Germann, R.; Gröbe-Boxdorfer, B.; Engeln, W.; Matthiesen, S.
2022. Human Interaction, Emerging Technologies and Future Systems V: Proceedings of the 5th International Virtual Conference on Human Interaction and Emerging Technologies, IHIET 2021, August 27-29, 2021 and the 6th IHIET: Future Systems (IHIET-FS 2021), October 28-30, 2021, France. Ed.: T. Ahram, 431–442, Springer. doi:10.1007/978-3-030-85540-6_56
Research Approach for Predicting Body Postures and Musculoskeletal Stress Due to Disruptive Design Changes on Power Tools
Uhl, M.; Germann, R.; Sänger, J.; Fleischer, M.; Harbauer, C.; Bengler, K.; Matthiesen, S.
2022. Human Interaction, Emerging Technologies and Future Systems V: Proceedings of the 5th International Virtual Conference on Human Interaction and Emerging Technologies, IHIET 2021, August 27-29, 2021 and the 6th IHIET: Future Systems (IHIET-FS 2021), October 28-30, 2021, France. Ed.: T. Ahram, 462–467, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1007/978-3-030-85540-6_59
2021
Torque-Time series
Mangold, S.; Gerlitz, E.; Zimprich, S.
2021, Dezember 27. doi:10.5445/IR/1000141534
Analyse und Simulation tangential-schlagender Anziehprozesse : Ein tribologisches Simulationsmodell zur Beschreibung von Schraubenanziehverfahren = Analysis and Simulation of Impact Tightening Processes : A Tribological Simulation Model to Describe Bolt Tightening Processes. Dissertation
Wettstein, A.
2021, Dezember 3. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000140478
Theoretische Modelle zum Verbundtragverhalten von Holzschrauben für die Schraubengestaltung
Hölz, K.; Ayoubi, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. Bautechnik, 98 (S2), 86–94. doi:10.1002/bate.202100003
Creation of Digital Twins - Key Characteristics of Physical to Virtual Twinning in Mechatronic Product Development
Sturm, C.; Steck, M.; Bremer, F.; Revfi, S.; Nelius, T.; Gwosch, T.; Albers, A.; Matthiesen, S.
2021. Proceedings of the Design Society, 1, 781–790. doi:10.1017/pds.2021.78
Entwicklung eines sensorintegrierten Verbundankers zur Überwachung der Befestigungssituation
Horn, S.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. Beton- und Stahlbetonbau, 116 (6), 460–467. doi:10.1002/best.202000105
Leitfaden zur Anwendung empirischer Forschungsmethoden in der nutzerzentrierten Produktentwicklung : Forschung mit und an Menschen in den Ingenieurwissenschaften
Fotler, D.; Germann, R.; Gröbe-Boxdorfer, B.; Engeln, W.; Matthiesen, S.
2021. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000132655
Analysis of factors influencing the productivity of hammer drilling – user forces, human fatigue, drilling direction, and drill bit
Uhl, M.; Lindenmann, A.; Matthiesen, S.
2021. Applied ergonomics, 92, Art.-Nr: 103338. doi:10.1016/j.apergo.2020.103338
A New Dynamical Test Bench for Multi-Axial Loading of Angle Grinders
Dörr, M.; Mertens, J.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000130022
Simulationsmodell des tangential-schlagenden Anziehprozesses von Schraubenverbindungen
Wettstein, A.
2021, Januar 11. doi:10.5445/IR/1000127887
Testvorrichtung für Bohrhämmer [Patent]
Bruchmüller, T.; Dörr, M.; Matthiesen, S.; Neugebauer, W.; Steck, M. A.
2021
Approach to Automated Testing by Combining Simulations and Bench Tests Conducted on an Electrohydraulic Actuator
Dörr, M.; Karam, M.; Wolter, K.; Leitenberger, F.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. NAFEMS World Congress (NWC 2021)
Untersuchung des Einflusses von Schmierzuständen auf die Reibwerte beim schlagenden Anziehen von Schraubenverbindungen
Kretschmer, T.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. 62. Tribologie-Fachtagung Reibung, Schmierung und Verschleiß, 157–160, Gesellschaft für Tribologie e.V. (GfT)
Investigations to Consider Thermal Interactions Between Spatially Separated Subsystems: Concept of a Thermal Coupling System for X-in-the-Loop Test Benches
Leitenberger, F.; Steck, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. Proceedings of ASME 2021 International Mechanical Engineering Congress and Exposition (IMECE 2021) : November 1-5, 2021, virtual, online, Article: V011T11A085, The American Society of Mechanical Engineers (ASME). doi:10.1115/IMECE2021-69159
Approach to Support Frontloading in Product Development by Cross-Domain Simulation Models for the Prediction of System Performance under Consideration of Relevant Thermal Effects
Leitenberger, F.; Knecht, S.; Gwosch, T.; Albers, A.; Matthiesen, S.
2021. NAFEMS World Congress 2021
Approach for modelling the dynamic transmission behavior of grinding discs using transfer functions
Dörr, M.; Dürkopp, A.; Zimprich, S.; Gwosch, T.; Gittel, H.-J.; Pelshenke, C.; Dültgen, P.; Matthiesen, S.
2021. Proceedings of ASME 2021 International Mechanical Engineering Congress and Exposition (IMECE2021): Volume 7B ; November 1-5, 2021, Virtual, Online, The American Society of Mechanical Engineers (ASME). doi:10.1115/IMECE2021-69393
Objective evaluation of vibration comfort through the design of a vibration filter - Implementation of a study design for vibration comfort evaluation
Fotler, D.; Schröder, T.; Germann, R.; Matthiesen, S.
2021. Proceedings of the 32nd Symposium Design for X (DFX2021). Ed.: D. Krause, Art.-Nr. 6, The Design Society. doi:10.35199/dfx2021.06
Modeling of Human-Machine Systems for System Reliability Testing: Investigation of the User Impact on the Load of the Machine [Modellierung des Mensch-Maschine-Systems für Systemzuverlässigkeitstests: Ermittlung des Anwendereinflusses auf die Belastung der Maschine]
Gwosch, T.; Dörr, M.; Matthiesen, S.
2021. 2021 Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung, SSP 2021, 20. Mai 2021, online, 1–10, Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
Prediction of tool forces in manual grinding using consumer-grade sensors and machine learning
Dörr, M.; Ott, L.; Matthiesen, S.; Gwosch, T.
2021. Sensors, 21 (21), 7147. doi:10.3390/s21217147
An adjustable bearing seat stiffness element for targeted vibration influencing
Sturm, C.; Lindenmann, A.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings, InterNoise21: Washington, D.C., USA. Ed.: T. Dare. Ed.: T. Dare, 757–766, Institute of Noise Control Engineering of the USA (INCE-USA). doi:10.3397/IN-2021-1642
Approach for calibrated measurement of the frequency response for characterization of compliant interface elements on vibration test benches
Heyden, E.; Lindenmann, A.; Matthiesen, S.; Krause, D.
2021. Applied Sciences (Switzerland), 11 (20), Art. Nr.: 9604. doi:10.3390/app11209604
Co-simulation model for user-centered development of support systems [Co-Simulationsmodell zur nutzerzentrierten Entwicklung von Unterstützungssystemen Am Beispiel von Tätigkeiten in und über Kopfhöhe mit einem Schulter-Exoskelett und einem Akkuschrauber]
Yao, Z.; Molz, C.; Sänger, J.; Miehling, J.; Germann, R.; Wartzack, S.; Matthiesen, S.; Weidner, R.
2021. ZWF Zeitschrift fuer Wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, 116 (9), 594–598. doi:10.1515/zwf-2021-0085
Use of data-driven design for the development of knob-shaped handles in the context of impedance measurements
Schröder, T.; Lindenmann, A.; Hehmann, S.; Wettstein, A.; Germann, R.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. Applied ergonomics, 98, Article no: 103575. doi:10.1016/j.apergo.2021.103575
Development of a Cause-Effect Relationship Model to Identify Influences on Load Conditions that Cause Bearing Damage
Sturm, C.; Gwosch, T.; Zimprich, S.; Matthiesen, S.
2021. Proceedings of the 31st European Safety and Reliability Conference (ESREL 2021). Ed.: B. Castanier, 2924–2929, Research Publishing (SCIRP). doi:10.3850/978-981-18-2016-8_483-cd
Architecture of the Digital Twin in Product Validation for the Application in Virtual-Physical Testing to Investigate System Reliability
Leitenberger, F.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. Proceedings of the 32nd Symposium Design for X (DFX 2021), The Design Society. doi:10.35199/dfx2021.10
Compensation of mass-based effects in component scaling on a hardware-in-the-loop test bench by virtual inertia
Steck, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. Mechatronics, 78, Art.-Nr.: 102622. doi:10.1016/j.mechatronics.2021.102622
Modellierung des Mensch-Maschine-Systems für Systemzuverlässigkeitstests: Ermittlung des Anwendereinflusses auf die Belastung der Maschine = Modeling of Human-Machine Systems for System ReliabilityTesting: Investigation of the User Impact on the Load of the Machine
Gwosch, T.; Dörr, M.; Matthiesen, S.
2021. Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung (SSP 2021), 20. Mai 2021, Stuttgart, 1–10, Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
AI-Based knowledge extraction for automatic design proposals using design-related patterns
Krahe, C.; Kalaidov, M.; Doellken, M.; Gwosch, T.; Kuhnle, A.; Lanza, G.; Matthiesen, S.
2021. Procedia CIRP, 100, 397–402. doi:10.1016/j.procir.2021.05.093
Design of sensor integrating gears: methodical development, integration and verification of an in-Situ MEMS sensor system
Peters, J.; Ott, L.; Dörr, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. Procedia CIRP, 100, 672–677. doi:10.1016/j.procir.2021.05.142
How to use human pose estimation to measure the hand-arm motion in craft application with no influence on the natural user behavior
Helmstetter, S.; Sänger, J.; Germann, R.; Matthiesen, S.
2021. Procedia CIRP, 100, 631–636. doi:10.1016/j.procir.2021.05.135
The influence of human interaction on the vibration of hand-held human-machine systems – The effect of body posture, feed force, and gripping forces on the vibration of hammer drills
Lindenmann, A.; Uhl, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. Applied Ergonomics, 95, Art.-Nr.: 103430. doi:10.1016/j.apergo.2021.103430
Simulation Model of a Torque-Limiting Clutch with Adjustable Design Parameters to Investigate the Release Behavior
Steck, M.; Paland, D.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. X. Liu-Henke & U. Durak (Hrsg.), Tagungsband ASIM Workshop STS/GMMS/EDU 2021 - Virtueller Workshop der ASIM Fachgruppen STS (Simulation Technischer Systeme), GMMS (Grundlagen und Methoden in Modellbildung und Simulation) und EDU (Edukation und Simulation) am 11. und 12. März 2021. Ed.: X. Liu-Henke
Modeling dynamic mechanical system behavior using sequence modeling of embodiment function relations: case study on a hammer mechanism
Wettstein, A.; Grauberger, P.; Matthiesen, S.
2021. SN Applied Sciences, 3 (1), Art.-Nr.: 128. doi:10.1007/s42452-021-04149-8
Data-Driven Analysis of Human-Machine Systems – A Data Logger and Possible Use Cases for Field Studies with Cordless Power Tools
Dörr, M.; Peters, J.; Matthiesen, S.
2021. Human Interaction, Emerging Technologies and Future Applications III. Ed.: T. Ahram, 56–62, Springer International Publishing. doi:10.1007/978-3-030-55307-4_9
An Objective Rating Approach for Vibration Discomfort Evaluation in Power Tool Ergonomics – Examination of Higher Frequency Components
Zimprich, S.; Germann, R.; Helmstetter, S.; Saurbier, S.; Matthiesen, S.
2021. Human Interaction, Emerging Technologies and Future Applications III. Ed.: T. Ahram, 84–90, Springer International Publishing. doi:10.1007/978-3-030-55307-4_13
2020
Requirements for Sensor Integrating Machine Elements : A Review of Wear and Vibration Characteristics of Gears
Peters, J.; Ott, L.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2020. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000127139
Scaling of Rotational Quantities for Simultaneous Testing of Powertrain Subsystems with Different Scaling on a X-in-the-Loop Test Bench
Steck, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2020. Mechatronics, 71, Article: 102425. doi:10.1016/j.mechatronics.2020.102425
Ermittlung eines Designraums zur Mechatronisierung von Befestigungsmitteln am Beispiel von Verbundankern = Detection of a design space to mechatronize fastening elements by the example of chemical anchors
Horn, S.; Zimprich, S.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2020. Beton- und Stahlbetonbau, 115 (11), 878–886. doi:10.1002/best.202000022
Investigation of dynamic friction during impact tightening of bolted joints
Wettstein, A.; Kretschmer, T.; Matthiesen, S.
2020. Tribology international, 146, 106251. doi:10.1016/j.triboint.2020.106251
Erfassung heterogener passiver Anwendereigenschaften und deren Abbildung in einem einstellbaren Hand-Arm Modell am Beispiel eines Impulsschraubers = Acquisition of user’s heterogeneous biodynamic response and possibilities to model those in an adjustable hand-arm model using the example of an impulse wrench. Dissertation
Mangold, S.
2020, Mai 4. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000118163
Qualitative Modelling in Embodiment Design - Investigating the Contact and Channel Approach Through Analysis of Projects
Grauberger, P.; Bremer, F.; Sturm, C.; Hoelz, K.; Wessels, H.; Gwosch, T.; Wagner, R.; Lanza, G.; Albers, A.; Matthiesen, S.
2020. Proceedings of the Design Society: DESIGN Conference, 1, 897–906. doi:10.1017/dsd.2020.260
Classification and examples of next generation machine elements = Klassifizierung und Beispiele der nächsten Generation von Maschinenelementen
Vorwerk-Handing, G.; Gwosch, T.; Schork, S.; Kirchner, E.; Matthiesen, S.
2020. Forschung im Ingenieurwesen, 84 (1), 21–32. doi:10.1007/s10010-019-00382-1
Investigation of the thread coefficient of friction when impact tightening bolted joints
Wettstein, A.; Matthiesen, S.
2020. Forschung im Ingenieurwesen, 84 (1), 55–63. doi:10.1007/s10010-019-00392-z
DFG Vorhaben Hybride Modelle zur Entwicklung von technischen Systemen gestartet. Erforschung von Co-Simulationen im Projekt ExoMePT im Themenbereich Mensch-Maschine-Systeme
Matthiesen, S.; Germann, R.; Sänger, J.; Wartzack, S.; Miehling, J.; Molz, C.; Weidner, R.; Yao, Z.
2020. News / Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktentwicklung, WiGeP, Berliner Kreis & WGMK, 2020 (2), 7–8
A Method of Determining the Separation Plane of a Knob-Shaped Measuring Handle for the Measurement of Hand-Arm-Impedances
Schröder, T.; Lindenmann, A.; Hehmann, S.; Uhl, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2020. Humanschwingungen 2020 : Vibrations- und Schwingungseinwirkungen auf den Menschen., 131–140, VDI Verlag. doi:10.51202/9783181023709-131
Untersuchung des dynamischen Reibverhaltens beim schlagenden Anziehen von Schraubenverbindungen
Wettstein, A.; Kretschmer, T.; Matthiesen, S.
2020. 61.Tribologie-Fachtagung 2020
SMART assistive systems in power tools – Identification of product requirements in application studies
Wilwer, J.; Germann, R.; Dörner, P.-T.; Matthiesen, S.
2020. Proceedings of the 31st Symposium Design for X (DFX2020), 141–150, The Design Society. doi:10.35199/dfx2020.15
Human factors for the evaluation of the user expertise in the usage of power tools
Helmstetter, S.; Germann, R.; Abbes, M.; Matthiesen, S.
2020. Proceedings of the 31st Symposium Design for X (DFX2020), 16-17 September 2020 (virtual conference), 21–30, The Design Society. doi:10.35199/dfx2020.3
A modeling approach to identify the influences of relevant system parameters on drive train vibrations
Sturm, C.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2020. Proceeding of 2020 International Congress on Noise Control Engineering (Internoise 2020). Ed.: J. Y. Jeon
A Conceptual Model Combination for the Unification of Design and Tolerancing in Robust Design
Grauberger, P.; Goetz, S.; Schleich, B.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.; Wartzack, S.
2020. Proceedings of the Design Society: DESIGN Conference, 1, 157–166. doi:10.1017/dsd.2020.12
Comparison of Parameterization Methods for Real-time Battery Simulation Used in Mechatronic Powertrain Test Benches
Schroeder, T.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2020. IEEE access, 8, 87517–87528. doi:10.1109/ACCESS.2020.2989724
Frontloading in Aircraft Development Process by Integration of a new Validation Method
Gwosch, T.; Steck, M.; Dörr, M.; Matthiesen, S.
2020. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000117783
Disruptive factors in the evaluation of perceived quality aspects – consideration of the brand influence
Germann, R.; Kurth, L.; Matthiesen, S.
2020. International journal of industrial ergonomics, 76, Article: 102931. doi:10.1016/j.ergon.2020.102931
2019
Einfluss der Produktreife auf die Bewertung der Anwendungseignung technischer Produkte
Trojan, K.; Germann, R.; Matthiesen, S.
2019. DS 98: Proceedings of the 30th Symposium Design for X (DFX 2019), 18-19 September 2019, Jesteburg, Germany. Ed.: D. Krause, 183–194, The Design Society. doi:10.35199/dfx2019.16
Modelling of Tool Workpiece Interactions—Coefficient of Restitution for Hammer Drilling of Concrete
Bruchmueller, T.; Huegel, N.; Wacker, S.; Matthiesen, S.
2019. Forschung im Ingenieurwesen, 83 (1), 21–30. doi:10.1007/s10010-018-00293-7
Test device for drilling hammer : EU-Patent [Patent]
Bruchmueller, T.; Dörr, M.; Neugebauer, W.; Steck, M.; Matthiesen, S.
2019
Objective Evaluation of Usability Aspects for the Development of Handle Geometries
Germann, R.; Ribadeneira, E. A.; Matthiesen, S.
2019. Procedia CIRP, 84, 502–513. doi:10.1016/j.procir.2019.03.295
Ein Beitrag zur störgrößenreduzierten Erfassung und Beurteilung der Anwendungseignung im Kontext der nutzerzentrierten Produktentwicklung von Power-Tools = A contribution to the disturbance-reduced recording and evaluation of usability in the context of user-centered product development of power tools. Dissertation
Germann, R.
2019. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000099688
Experimental analysis of user forces by test bench and manual hammer drill experiments with regard to vibrations and productivity
Uhl, M.; Bruchmüller, T.; Matthiesen, S.
2019. International journal of industrial ergonomics, 72, 398–407. doi:10.1016/j.ergon.2019.06.016
Antriebsstrangprüfstände zur Ableitung von Konstruktionszielgrößen in der Produktentwicklung handgehaltener Power-Tools. Dissertation
Gwosch, T.
2019. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000096256
Adjustable Impedance Elements for Testing and Validation of Aircraft Components and Hand-Held Power Tools
Lindenmann, A.; Heyden, E.; Matthiesen, S.; Krause, D.
2019. Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP 2019, Stuttgart, 16. Mai 2019. Hrsg.: H. Binz, 63–72, Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
The Rotational Mechanical Impedance of the Hand-Arm System - A Preliminary Study
Lindenmann, A.; Matthiesen, S.
2019. 14th International Conference on Hand Arm Vibration, Bonn, 21. - 24. Mai 2019. Abstracts, 75–76, Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV)
Frontloading in der Produktentwicklung handgehaltener Power-Tools – Lastmodelle für den Einsatz in Antriebsstrangprüfständen
Steck, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2019. Konstruktion, (05-19), 83–90
Recognizing Product Application based on Integrated Consumer Grade Sensors: A Case Study with Handheld Power Tools
Dörr, M.; Ries, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2019. 29th CIRP Design Conference: open design and design as exponential technology, Póvoa de Varzim, Portugal, 8th to 10th May 2019
Experimental Abrasive Contact Analysis – Dynamic Forces between Grinding Discs and Steel for common Angle Grinder Applications
Dörr, M.; Zimprich, S.; Dürkopp, A.; Bruchmüller, T.; Gittel, H.-J.; Matthiesen, S.; Pelshenke, C.; Dültgen, P.
2019. 11th TOOLING 2019 conference & exhibition, Aachen, Germany, 12 - 16 May 2019
Virtual Coupling of Powertrain Components: New Applications in Testing
Gwosch, T.; Steck, M.; Matthiesen, S.
2019. ASIM – Simulation technischer Systeme, Braunschweig, 21. Februar 2019 - 22. Februar 2019. Hrsg.: Umut Durak, Christina Deatcu, Jan Hettwer, 163–168, ARGESIM
Objective usability evaluation of drywall screwdriver under consideration of the user experience
Germann, R.; Jahnke, B.; Matthiesen, S.
2019. Applied ergonomics, 75 (75), 170–177. doi:10.1016/j.apergo.2018.10.001
2018
Meaningful Prediction Parameters for Evaluating the Suitability of Power Tools for Usage
Matthiesen, S.; Germann, R.
2018. Procedia CIRP, 70, 241–246. doi:10.1016/j.procir.2018.02.040
IPEK-XiL-Approach and IPEK-XiL-Framework for Power Tools
Matthiesen, S.; Behrendt, M.; Gwosch, T.; Bruchmueller, T.; Schaefer, T.
2018. doi:10.5445/IR/1000081598
IPEK-XiL-Ansatz und IPEK-XiL-Framework für Power-Tools
Matthiesen, S.; Behrendt, M.; Gwosch, T.; Bruchmueller, T.; Schaefer, T.
2018. doi:10.5445/IR/1000080086
Eine qualitative Untersuchung der Reibungsverhältnisse und des Oberflächenverschleißes in schlagend angezogenen Schraubenverbindungen
Matthiesen, S.; Wettstein, A.; Sturm, C.
2018. Schraubenverbindungen 2018 - 6. VDI-Tagung, Würzburg, 21. - 22. November 2018, VDI Verlag
Analysis of dynamic system behaviour using sequence modelling with the C&C-Approach - a case study on a power tool hammer mechanism
Matthiesen, S.; Wettstein, A.; Grauberger, P.
2018. Proceedings of NordDesign: Design in the Era of Digitalization, NordDesign 2018, The Design Society
Adjustable impedance elements for testing and validation of system components
Heyden, E.; Lindenmann, A.; Oltmann, J.; Bruchmueller, T.; Krause, D.; Matthiesen, S.
2018. Book of Abstracts. Symposium Lightweight Design in Product Development (LWD-PD18), Zurich, CH, June 14-15, 2018. Ed.: Paolo Ermanni, 44–46, Laboratory of Composite Materials and Adaptive Structures (CMASLab)
Analysis of dynamic system behaviour using sequence modelling with the C&C-Approach – a case study on a power tool hammer mechanism
Matthiesen, S.; Wettstein, A.; Grauberger, P.
2018. Proceedings of NordDesign 2018, Linköping, S, August, 14-17, 2018
Untersuchung des Einflusses der Lagerung auf Funktion und Eigenschaften eines Kegelradgetriebes in Power-Tools
Matthiesen, S.; Gwosch, T.
2018
Anforderungen an ein Messsystem zur Ermittlung der Rotationsimpedanz von Hand-Arm Systemen
Matthiesen, S.; Lindenmann, A.; Bruchmüller, T.
2018. 7. VDI-Tagung Humanschwingungen 2018, Würzburg, 24.-25. April 2018, 91–106, VDI Verlag
From Reality to Simulation – Using the C&C²-Approach to Support the Modelling of a Dynamic System
Matthiesen, S.; Grauberger, P.; Sturm, C.; Steck, M.
2018. Procedia CIRP, 70, 475–480. doi:10.1016/j.procir.2018.03.039
The influence of variating passive user interactions on power tools in the context of product development
Matthiesen, S.; Mangold, S.; Bruchmueller, T.
2018. Forschung im Ingenieurwesen. doi:10.1007/s10010-018-0269-x
Modellbildung mit dem C&C²-Ansatz in der Gestaltung - Techniken zur Analyse und Synthese
Matthiesen, S.; Grauberger, P.; Hölz, K.; Nelius, T.; Bremer, F.; Wettstein, A.; Gessinger, A.; Pflegler, B.; Nowoseltschenko, K.; Voß, K.
2018. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000080744
Hand-arm models for supporting the early validation process within the product development of single impulse operating power tools
Matthiesen, S.; Mangold, S.; Germann, R.; Schäfer, T.; Schmidt, S.
2018. Forschung im Ingenieurwesen, 82, 1–12. doi:10.1007/s10010-018-0265-1
2017
Methodical Approach for the Analysis of the Active User Behavior during the Usage of Power Tools
Matthiesen, S.; Uhl, M.
2017. DFX 2017: 28th Symposium Design for X, Bamberg, Germany, 4-5 October 2017. Ed.: D. Krause, 1–12, Tutech Verlag
Experimentelle Identifikation von Schwingungsursachen in Antriebssträngen von Power-Tools
Matthiesen, S.; Gwosch, T.; Bruchmueller, T.
2017. VDI Fachtagung Schwingungen 2017: Berechnung, Überwachung, Anwendung, Nürtingen, 10. - 11. Oktober 2017, 311–322, VDI Verlag
Realitätsnahe Komponententests zur Unterstützung der Produktentwicklung bei der Validierung von Power-Tools
Matthiesen, S.; Gwosch, T.; Mangold, S.; Dultgen, P.; Pelshenke, C.; Gittel, H.-J.
2017. Konstruktion, 69 (7-8), 76–81
Ansatz zur objektiven und effizienten Erfassung der empfundenen Anwendungseignung von Power-Tool
Matthiesen, S.; Germann, R.
2017. Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP 2017, Stuttgart, 28.06.2017 - 29.06.2017. Hrsg.: Roth, Daniel, Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
Universitäre Ausbildung zum Konstrukteur im Kontext des industriellen Wandels
Matthiesen, S.; Drechsler, S.; Bruchmueller, T.
2017. CSR und Digitalisierung : Der digitale Wandel als Chance und Herausforderung für Wirtschaft und Gesellschaft. Hrsg.: A. Hildebrandt, 735–754, Springer-Verlag. doi:10.1007/978-3-662-53202-7
Frontloading in der Produktentwicklung von Power-Tools durch frühe Validierung mit Hilfe von leistungsskalierten Prototypen
Matthiesen, S.; Gwosch, T.; Mangold, S.; Grauberger, P.; Steck, M.; Cersowsky, S.
2017. Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung 2017 (SSP 2017) : Produktentwicklung im disruptiven Umfeld, Stuttgart, Deutschland, 29. Juni 2017
Torsional vibration measurement of an angle grinder in real life applications
Matthiesen, S.; Gwosch, T.; Wettstein, A.
2017. Torsional Vibration Symposium 2017, Salzburg, Austria, May 17-19, 2017, Schwingungstechnischer Verein (Vibration Association)
Validierung von leistungsskalierten Prototypen
Matthiesen, S.; Steck, M.
2017. WiGeP News, 2017 (01), 20
Schlussbericht zu IGF-Vorhaben Nr. 18196N – Entwicklung einer beanspruchungsidentischen Prüftechnik für Elektrowerkzeug-Komponenten [Zusammenfassung des Abschlussberichtes zum IGF-Vorhaben]
Matthiesen, S.; Gwosch, T.; Gittel, H.-J.
2017. FGW - Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe
2016
Bohrmaschine, insbesondere Kernbohrmaschine [Patent]
Schreiber, A.; Richt, B.; Aders, P.; Büttner, T.; Scharpf, S.; Vollmer, R.; Zumstein, T.; Matthiesen, S.; Mangold, S.
2016
Systematische Entwicklung von Einheiten aus Power-Tools und anziehbaren Unterstützungssystemen : Ansatz einer integrativen Entwicklung von Power-Tools und anziehbaren Unterstützungssystemen
Weidner, R.; Matthiesen, S.; Bruchmüller, T.; Mangold, S.; Wulfsberg, J. P.
2016. Zweite transdisziplinäre Konferenz zum Thema "Technische Unterstützungssysteme, die die Menschen wirklich wollen". Hrsg.: R. Weidner, 527–534, Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg
Prozessmodell zur anwendungsorientierten Entwicklung von Power-Tools
Matthiesen, S.; Germann, R.; Schmidt, S.; Hoelz, K.; Uhl, M.
2016. Technische Unterstützungssysteme, die die Menschen wirklich wollen : Zweite Transdisziplinäre Konferenz - Hamburg, Germany, 12.-13. Dezember 2016. Hrsg.: R. Weidner, 223–232, Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg
Das Leben und Sterben von Winkelschleifern
Dueltgen, P.; Gittel, H.-J.; Matthiesen, S.; Gwosch, T.
2016. Bänder, Bleche, Rohre, 2016 (10), 220
Ansatz zur modellunterstützten Vorauslegung von Messsystemen für die Erfassung von mechanisch-dynamischen Größen von Power-Tools
Matthiesen, S.; Wettstein, A.; Bruchmüller, T.; Anding, T.
2016. Design for X : Beiträge zum 27. DfX-Symposium, Jesteburg, Germany, 5.-6. Oktober 2016. Hrsg.: D. Krause, 51–64, Tutech Verlag
Selbstreinigendes Bürstensystem zum Reinigen von Oberflächen [Patent]
Baumann, N.; Heni, A.; Lorenz, P.; Stroop, N.; Matthiesen, S.; Mangold, S.
2016
Geräteoptimierung durch Untersuchung von Funktionsqualität und Anwenderempfinden
Matthiesen, S.; Germann, R.; Schmidt, S.
2016. WiGeP News, 2016 (1), 3–4
Ein anpassbares Hand-Arm-Modell mit rotatorischem Freiheitsgrad zur Validierung handgehaltener Geräte
Matthiesen, S.; Mangold, S.; Zumstein, T.
2016. 6. VDI-Tagung Humanschwingungen 2016 : Würzburg, Germany, 26.-27. April 2016, 95–110, VDI Verlag
Experimentelle Ermittlung von Bauteilbelastungen eines Power Tool Antriebsstrangs durch indirektes Messen in realitätsnahen Anwendungen als ein Baustein in der Teilsystemvalidierung
Matthiesen, S.; Gwosch, T.; Schäfer, T.; Dültgen, P.; Pelshenke, C.; Gittel, H.-J.
2016. Forschung im Ingenieurwesen, 80 (1), 17–27. doi:10.1007/s10010-016-0203-z
2015
Werkzeugmaschine zum Schneiden von plattenförmigen Material [Patent]
Bek, F.; Heilig, M.; Mangold, S.; Matthiesen, S.; Schreiber, A.; Schaefer, T.
2015
Elektrowerkzeuge auf dem Prüfstand
Matthiesen, S.; Gwosch, T.
2015. Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktentwicklung (WiGeP)
Der Anwender auf dem Prüfstand
Matthiesen, S.; Bruchmueller, T.
2015. WiGeP News, (2/2015), 19–20
An Adjustable Impedance Element -- System Requirements and Design Approach
Bruchmueller, T.; Mangold, S.; Matthiesen, S.; Oltmann, J.; Rasmussen, O.; Krause, D.; Stuecheli, M.; Meboldt, M.
2015. 26. DfX-Symposium: Proceedings of the 26th Symposium Design for X, 133–144, Tutech Verlag
Modellunterstützte Reduktion von Störgrößen in einem Messsystem zur Erfassung der Geräte-Werkstück-Wechselwirkungen
Matthiesen, S.; Bruchmueller, T.; Grauberger, P.; Wettstein, A.
2015. DFX 2015: Proceedings of the 26th Symposium Design for X. Hrsg.: K. Paetzold, 157–168, Tutech Verlag
A method to design a hand arm model with translational and rotational degree of freedom for high accelerated applications
Matthiesen, S.; Germann, R.; Mangold, S.
2015. Proceedings of the 13th International Conference on Hand-Arm Vibration. Ed.: X. Gao, Beijing University Health Science Center Capital Medical University
A method to develop hand-arm models for single impulse stimulation
Matthiesen, S.; Mangold, S.; Schaefer, T.; Schmidt, S.
2015. Proceedings of the 13th International Conference on Hand-Arm Vibration. Ed.: X. Gao, Beijing University Health Science Center Capital Medical University
The influence of the user on the power tool functionality -- a force sensing handle for a hammer drill
Matthiesen, S.; Mangold, S.; Bruchmueller, T.; Stelzer, D.; Truenkle, B.
2015. Proceedings of the 13th International Conference on Hand-Arm Vibration. Ed.: X. Gao, Beijing University Health Science Center Capital Medical University
2014
Ansatz zur situations- und bedarfsgerechten Methodenauswahl in der Produktentwicklung basierend auf dem Systemtripel aus Zielsystem, Handlungssystem und Objektsystem
Albers, A.; Walter, B.; Gladysz, B.; Reiß, N.; Dörr, M.; Hinkelmann, M.
2014. Tagungsband 12. Gemeinsames Kolloquium Konstruktionstechnik 2014: Methoden in der Produktentwicklung: Kopplung von Strategien und Werkzeugen im Produktentwicklungsprozess, am 16. und 17. Oktober 2014 in Bayreuth. Hrsg.: Klaus Brökel, 83–94, Universität
Auswahl und Entwicklung neuer Methoden für die Rotationsdynamik an Triebstrangprüfständen zur Antriebssystementwicklung nach dem XiL-Ansatz
Albers, A.; Boog, S.; Bruchmueller, T.
2014. 16. MTZ-Fachtagung VPC.plus.2014 - Simulation und Test für die Antriebsentwicklung
Eine Methode für eine Prüf- und Validierungsumgebung zur Komponentenuntersuchung handgehaltener Geräte in der Produktentwicklung
Matthiesen, S.; Gwosch, T.; Mangold, S.
2014. 12. gemeinsames Kolloquium Konstruktionstechnik 2014. Hrsg.: K. Brökel, 51–61, Universität Bayreuth
Der Mensch als zentrales Teilsystem in Wechselwirkung mit handgehaltenen Geräten - Ein problemorientierter Ansatz zur Untersuchung dieser Schnittstelle
Matthiesen, S.; Mangold, S.; Bruchmüller, T.; Marko, A. M.
2014. Design for X : Beiträge zum 25. DfX-Symposium. 25th Symposium Design for X, DFX 2014, Bamberg, Germany, 1. October - 2. October 2014, 193–204
2013
Investigation of the sealing performance of piston rings in a squeeze film damper
Jäger, S.; Bruchmueller, T.; Albers, A.
2013. Proceedings SIRM 2013. Schwingungen in rotierenden Maschinen, Berlin, 25. - 27. Februar 2013
Modeling of a human hand-arm system under high acceleration caused by power tools
Matthiesen, S.; Schaefer, T.; Mangold, S.
2013. 3rd International Conference on VIBRO-IMPACT-SYSTEMS and SYSTEMS WITH NON-SMOOTH INTERACTIONS - ICOVIS 2013, 22 - 26 July 2013, Leinsweiler near Karlsruhe, Germany
X-in-the-Loop in der Gerätebranche -Ein ganzheitliches Validierungsframework unter Berücksichtigung der Wechselwirkungen zwischen Anwender, Gerät und Anwendung
Matthiesen, S.; Schaefer, T.; Mangold, S.; Durow, W.; {SSP}
2013. Organisation}, {Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und (Hrsg.), Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung 2013, Stuttgart, 20. Juni 2013; Konferenz; SSP 2013., Fraunhofer Verlag
2012
Modelling and simulation of the hand-arm-system during impact influences
Matthiesen, S.; Schaefer, T.; Mangold, S.
2012. International Mechanical Engineering Congress and Exposition (IMECE2012), Houston, Texas, November 9-15, 2012, 1 CD-Rom, The American Society of Mechanical Engineers (ASME)
Modellierung und Simulation des Hand-Arm-Systems bei stoßartiger Anregung
Matthiesen, S.; Mangold, S.; Schäfer, T.
2012. Design for X: Beiträge zum 23. DfX-Symposium Oktober 2012. Hrsg.: D. Krause, 113–124, TuTech Verl

Übersicht aller Veröffentlichungen

Eine Übersicht aller Veröffentlichungen des IPEK finden Sie hier.