Bewegungstracking
Beim 3D-Bewegungstracking wird die Bewegung eines Objekts, wie beispielsweise der menschliche Körper, im Raum erfasst und dreidimensional messbar gemacht. Die Aufzeichnung und Analyse der Bewegung kann auf unterschiedle Arten erfolgen. Am Institut für Arbeitswissenschaft der RWTH Aachen University werden zur Erfassung von Körperbewegungen optische Systeme und eine inertiales System verwendet. Mittels Beschleunigungs- und Dehnratensensoren erfasst die Inertialsensorik Bewegungen im dreidimensionalen Raum. Das myoMOTION System besteht aus 16 inertialen Messeinheiten, welche direkt am Körper angebracht werden.
Die Erfassung der Bewegung durch optische Systeme kann markerbasiert oder markerlos durchgeführt werde. Markerlose Systeme wie beispielweise die Azure Kinect verwenden Tiefensensoren. Infrarotstrahlen werden in den Raum projiziert. Objekte im Raum reflektieren diese Strahlen, welche wiederum von den Tiefensensoren erfasst werden. Das Vicon Tracking System, ein markerbasiertes System, verwendet Infrarot-Videokameras, welche die Bewegung von auf den Körper aufgeklebten retroreflektiven Markern unterbrechungsfrei auf einen tausendstel Millimeter genau erfassen.
Durch das Bewegungstracking können Bewegungen und Körperhaltung des Menschen in einem stationären Arbeitssystem messtechnisch erfasst werden. Dies ermöglicht eine ergonomische Analyse des Arbeitssystems. Für den Forschungseinsatz zeichnet sich die Azure Kinect durch ihre flexible Einsatzfähigkeit aus; so erlaubt sie beispielsweis durch ihre Flexibilität die Aufzeichnung von Arbeitspersonen im laufenden Produktionsbetrieb, ohne diesen maßgeblich zu beeinflussen. Das Vicon und das myoMOTION System ermöglichen neben der Erfassung der dreidimensionalen Bewegung im Raum, die Bewegungsdaten mit einem realen Video und elektromyografischen Daten zu synchronisieren, wodurch das Arbeitssystem mit allen relevanten Größen in Echtzeit synchron erfasst werden kann. Eine projektspezifische, individuelle Analyse der erhobenen Daten kann neben der Vicon eigenen Nexus Software auch durch Software von Drittanbietern, wie beispielsweise MATLAB oder Python automatisiert erfolgen, wodurch es möglich ist, bereits im Unternehmen vorhandene Analysemethoden in ein Forschungsprojekt einzubinden.