Digitálny model človeka - RAMSIS
Digitálny model človeka ako základ softvéru pod názvom RAMSIS bol vyvinutý nemeckým automobilovým priemyslom, ktorý pri tomto vývoji spolupracoval s obchodnou spoločnosťou Tecmath a Inštitútom ergonómie na Technickej univerzite v Mníchove. Počas prvej vývojovej fázy v rokoch 1986-1993 bol vytvorený model človeka na základe antropometrie a boli definované polohy tela a jeho segmentov a integrovaná možnosť analyzovania nepohodlia založená na uhlových rozmedziach.
V druhej fáze boli pridané záťažové analýzy. Je umožnené vytvárať simuláciu pohybov. RAMSIS je svetovo uznávaný 3D-CAD-ergonomický nástroj obsahujúci špeciálne funkcie. RAMSIS ponúka ergonomické analýzy v prostredí automobilu, lietadla, výrobnej linky.
Napríklad modul RAMSIS Automotive používa viac ako 70% všetkých výrobcov automobilov na svete. RAMSIS obsahuje veľké množstvo antropometrických údajov, napríklad z Ázie, Severnej Ameriky a samozrejme Európy. RAMSIS nie je iba "čistá" CAD aplikácia, ale ako RAMSIS vo virtuálnej realite môže tento ergonomický systém slúžiť i pre rozsiahle "real-time" analýzy v špecializovaných laboratóriách. Rozsiahle výskumné projekty s reálnymi osobami umožnili reprodukciu veľmi rozdielnych skupín osôb, teda vytvorenie reálnych modelov a ich správanie sa v konkrétnej situácii a v konkrétnom prostredí a integráciu výsledkov v databázach softvéru RAMSIS. V priebehu rozsiahlych experimentov boli analyzované postoje osôb a ich správanie sa. Ľahko ovládateľné štatistické funkcie umožňujú tvorbu digitálnych modelov a ich začlenenie do výrobného procesu. Po umiestnení figuríny do pracovného prostredia môžeme napríklad využiť funkcie dosahu, simuláciu držania tela, využiť vedomosti o maximálnych dostupných silách, využiť výpočet priestoru, ktorý potrebuje pre vykonávanie svojej činnosti.
RAMSIS je štandardné riešenie, aby autá, lietadlá, stavebné stroje, zariadenia a pod., dosiahli požadované ergonomické požiadavky a v konečnom dôsledku umožní vykonávať lepšie pracovnú činnosť. Umožňuje teda efektívne ergonomické analýzy, môžeme dokonca hovoriť i o analyzovaní energetickej spotreby, respektíve že v softvéri je možné túto problematiku riešiť.
Zaujímavosťou je modul ANTHROSCAN, ktorý umožňuje efektívne navrhovanie a implementáciu antropometrických meraní pre jednotlivé modely človeka vzhľadom na národnosť. Obsahuje 90 štatisticky spracovaných typov pre každú databázu (dospelý). Rôzne modely figurín detí od 9 mesiacov do 12 rokov. Dáta sú zozbierané z Európy, USA, Kanady, Mexika, Južnej Ameriky, Indie, Japonska, Kórei a Číny.
Model figuríny v tomto softvéri obsahuje 53 spojov a 104 stupňov voľnosti kĺbu. Kvalitou prevedenia je na úrovni Tecnomatix a Delmia. Môžeme uskutočniť tzv. "Manikin analyse", teda analýzu figuríny, kde vypočítame súradnice a uhlové rozpätia všetkých segmentov figuríny (častí tela). Ďalej analyzujeme pohodlie figuríny, polohy, komfort jednotlivých častí tela, ortopedické posúdenie zakrivenia chrbtice, porovnávame rôzne postoje figuríny.
Môžeme hodnotiť zorné pole, líniu zraku a jeho pohybu počas simulácie, pohľad pre ľavé a pravé oko zvlášť, dokonca i zaostrenie zraku či analyzovať odrazy, minimálnu viditeľnosť a pod. Zároveň softvér umožní výpočet síl a momentov držania tela figuríny, analýzu dosahových schopností, analýzy pohybu, ako i úchopové schopnosti, alebo analyzovať kolízne stavy. Z tých známejších metód na posúdenie záťaže môžno spomenúť napríklad metódu REFA či analýzy ako NIOSH a OWAS. Samozrejme umožňuje vykonávať i časové analýzy, napríklad MTM.
Obr. 1 Ukážka prostredia modulu ANTHROSCAN (zdroj: www.human-solutions.com)
Tento softvér ponúka i možnosť menej známej analýzy NASA. Je to analýza nepohodlia, ktorá berie do úvahy sily, spoločné momenty, body odporu, odchýlky od referenčných hodnôt a pod. Môžeme taktiež analyzovať maximálny prípustný počiatočný i trvanlivý výkon, s ohľadom na vek, pohlavie a samozrejme rozmery a hmotnosť tela.
Human CAD softvér
Human CAD je registrovaná značka NexGen Ergonomics Inc. Tento softvér zahŕňa modulárnu architektúru, ktorá umožňuje používateľom získať tie moduly, ktoré potrebujú. Obsahuje inverznú kinematiku, rôzne knižnice ľudských digitálnych modelov a databázy, dosahové analýzy, ergonomické nástroje a pod.
Platforma Human CAD obsahuje sériu virtuálnych modelov človeka, ktoré zahŕňajú ManneQuinPro a ManneQuinELITE. V Human CAD je možné vytvárať digitálne modely ľudí v 3D prostredí. Môžu tu byť vytvárané rôzne ergonomické analýzy. Systém umožňuje analyzovať dosahové a vizuálne možnosti.
Modul ErgoTools zahŕňa trojdimenzionálny biomechanický model človeka, prepojenie s 3D SSPP modulom vyvinutým na Univerzite v Michigane, možnos
