Optimierung und Validierung eines bildbasierten Human-Motion-Capture-Systems

Die physische Interaktion zwischen dem Anwender und einem technischen System spielt für die Qualität von Mensch-Maschine Systemen eine wichtige Rolle. Am IPEK forschen wir daran diese Interaktion stetig zu verbessern. Der erste Schritt ist dabei die Vermessung der Interaktion. Neben der Erfassung der Interaktionskräfte ist das Aufzeichnen der Anwenderbewegungen wichtig, um die Interaktion zwischen dem Anwender und der Maschine zu verstehen und die richtigen Ziele für die Produktentwicklung daraus ableiten zu können.

Zur Vermessung der Anwenderbewegungen existieren bereits unterschiedlichste Technologien. Bei der Verwendung solcher Systeme hat sich jedoch gezeigt, dass die dafür benötigten Messsysteme häufig entweder den Anwender durch beispielsweise Marker oder Sensoren in seinen natürlichen Bewegungen beeinflussen und/ oder der Aufbau und die Vorbereitung dieser Messsysteme einen hohen Aufwand mit sich bringen, weshalb diese Systeme oft nur in Laborstudien eingesetzt werden. Für die nutzerzentrierte Optimierung von beispielsweise Power-Tools ist es jedoch notwendig, die Bewegungen des Anwenders in seiner realen Arbeitsumgebung (z.B. auf der Baustelle) zu erfassen. Hierfür wurde im letzten Jahr am IPEK an einem bildbasierten, mobilen Motion-Capture-System gearbeitet, welches ein mobiles und einflussarmes Messen ermöglichen soll. Hierbei nutzt das Messsystem den Pose-Estimation-Algorithmus „Open Pose“.

Bei Einsatz des Messsystems in einer Studie im Sommer 2020 wurde die grundsätzliche Funktion des Systems nachgewiesen. Dabei sind jedoch auch noch einige Schwachstellen und Probleme aufgetreten, die es nun zu lösen gilt. Des Weiteren steht noch eine Validierung des Systems und die Untersuchung der Messgenauigkeit aus.

Aufgabe:

Im Rahmen der ausgeschriebenen Arbeit ist es Ihre Aufgabe, eine Problemanalyse am bestehenden Messsystem durchzuführen. Im Weiteren sollen Lösungen für die gefundenen Probleme gefunden und umgesetzt werden. Konnte dies erfolgreich umgesetzt werden, ist Ihre Aufgabe die Planung und Durchführung einer Validierungsstudie. Der genaue Schwerpunkt Ihrer Arbeit kann individuell vereinbart werden. Kommen Sie bei Interesse gerne auf mich zu.

Profil:

• Sie interessieren sich für moderne bildbasierte Messverfahren und dem Einsatz von KI-Algorithmen?
• Sie arbeiten selbständig und zuverlässig?
• Vorkenntnisse im Umgang mit Pose-Estimation und Matlab werden nicht vorausgesetzt, jedoch die Bereitschaft und das Interesse sich selbständig in diese Themen einzuarbeiten.

Habe ich Ihr Interesse geweckt?

Dann melden Sie sich bei mir! Sebastian.Helmstetter∂kit.edu