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Produkte

alaska/Dynamicus

Dynamicus alaska/Dynamicus ist eine Modellbibliothek zur effizienten und komfortablen Generierung und Nutzung von MKS-Modellen des menschlichen Körpers unter der Oberfläche von alaska.

Sie beinhaltet
  • eine einfache Parametrisierung durch ein Anthropometriemodell, das anerkannte Methoden aus Sportwissenschaft und Ergonomie beinhaltet,
  • eine umfangreiche Segmentbibliothek mit variabel definierbaren Bewegungsmöglichkeiten,
  • effiziente und robuste Methoden zur Bewegungssimulation basierend auf Messdaten aus Tracking-Systemen oder unter der Wirkung äußerer Kräfte.
Durch seine Integration in das Modelliersystem von alaska bietet alaska/Dynamicus maximale Flexibilität für eine Veränderung oder Erweiterung des Modells, für die Verwendung verschiedenster Tracking-Systeme sowie für die Definition anwendungsspezifischer Simulationsergebnisse.

Das Menschmodell mit dem zugehörigen Anthropometriemodell sowie die mathematischen Methoden zur Bewegungssimulation sind auch die Grundlage einer Reihe von Spezialwerkzeugen, den Dynamicus-Tools. Diese Tools ermöglichen die effiziente Implementierung und Nutzung von Bewertungsverfahren für menschliche Bewegungen, die mit Motion-Capture-Systemen erfasst wurden.

Eine spezielle Variante des Dynamicus ist Dynamicus/Hybrid III, ein Simulationsmodell eines Hybrid III-Dummys für die Verwendung in Crash-Simulationen.

Charakteristik

  • biomechanisches 3D-Mehrkörpermodell
  • Bestandteil komplexer alaska-Modelle (Fahrzeuge, Sportgeräte etc.)
  • Aufbau aus Körpersegmenten
  • Auswahl aus verschiedenen Anthropometriemodellen
  • variabel konfigurierbare Segmentkinematik
  • interaktive Modellerstellung per Drag&Drop oder mit alaska-Modellbeschreibungssprache
  • kinematische Analyse von Bewegungen
  • Simulation des dynamischen Verhaltens
  • individuell erweiterbare grafische Darstellung
  • Schnittstelle zu RAMSIS zum Import von Anthropometrie- und Haltungsdaten

Inhalt der Modellbibliothek

  • Körpersegmente (Rumpf, Kopf, Beine, Arme, Füße)
  • detailliertes Modell der Wirbelsäule
  • Kräfte zur Begrenzung der Bewegung in Gelenken
  • Kräfte zur Erhaltung einer Lage
  • Import von Bewegungen
  • Vorgabe von Bewegungsverläufen
  • Export von Ergebnissen
Dynamicus, Sichtkegel-Simulation

Anthropometrie-Modelle

  • 3-Parameter-Modell (Größe, Masse, Geschlecht)
  • Probanden-Modell auf der Grundlage individuell gemessener Leitmaße
  • Import von RAMSIS-Anthropometrie-Daten
  • vordefinierte Probanden (Kinder, Mann 50.Perzentil, Mann 95. Perzentil, Frau 50.Perzentil, ...)

Positionierung des Modells

  • Vorgabe von Markerkoordinaten
  • Vorgabe von Gelenkwinkeln
Dynamicus, Ergonomie-Simulation Kiste Heben

Bewegungssimulation

  • Erweiterung um beliebige alaska-Modellelemente (Körper, Kräfte, Kontaktflächen, ...)
  • Vorgabe von Gelenkwinkeln als kinematische oder dynamische Steuerung (kinematische Analyse, Vorwärtsdynamik)
  • Berechnung der Bewegung unter Wirkung äußerer eingeprägter Kräfte (Dynamik)
  • Berechnung der Gelenkwinkel aus Markerkoordinaten (Inverse Kinematik)
  • Berechnung der inneren Kräfte/Momente aus vorgegebenen Bewegungen (Inverse Dynamik)
  • Berechnung mechanischer und biomechanischer Resultate

Visualisierung

  • Ellipsoid-Modell
  • Skelett-Grafik
  • Strich-Darstellung
  • Beobachtung der Bewegung mit beliebig definierbaren, fixierten oder bewegten Kameras
  • Darstellung und direkter Vergleich mehrerer Simulationen im frei verfügbaren AnimationViewer
EAWS-Bewertung von Arbeitsverrichtungen

Schnittstellen zu Motion-Capture-Systemen

  • Dynamicus/Recorder zur Echtzeitkopplung mit dem System von ART
  • Verwendung von Markerkoordinaten-Zeitverläufen im ASCII-Format
  • Import von Daten aus VICON, SIMI, WinAnalyze, Mess3D, ...
  • Methoden zur Bewertung, Glättung und Filterung der Markerdaten

Resultate

  • Gelenkwinkel, -geschwindigkeiten und -beschleunigungen
  • Gelenkmomente und Reaktionskräfte
  • Gesamtschwerpunkt und -geschwindigkeit
  • Bodenreaktionskräfte
  • räumliche Bewegung beliebiger Körperpunkte
  • Impuls-, Drehimpuls- und Winkelgeschwindigkeitsvektor

Anwendungsgebiete

  • Hochleistungssport
  • Sportgerätetechnik
  • Rehabilitation
  • Unfallmechanik
  • Orthopädie
  • Ergonomie