Aktuell bieten digitale Menschmodelle Möglichkeiten zur Bewegungsmodellierung nur durch das aneinanderreihen von Bewegungsbausteinen. Die Bewegungen wirken deshalb häufig „roboterhaft“. Natürliche Abweichungen aus den Bewegungspfaden, durch z.B. Ermüdung, erhöhte Lasten oder natürliche Streuung, werden nicht berücksichtig. Eine Idee diese besser zu berücksichtigen basiert auf der Modellierung von wirkenden Gelenkmomenten.
Im Forschungsprojekt soll deshalb ein arbeitswissenschaftliches Modellierungs- und Bewertungsverfahren für kraftbasierte und wechselnde Belastungen entwickelt werden, welches zur Generierung besserer Bewegungspfade und zur arbeitswissenschaftlichen Auswertung der Prozesse beitragen soll.

1. Theoretische Vorbetrachtungen zu Faktoren der Belastung, Entwicklung einer ersten Modellierung
2. Wissenschaftliche Vorbereitung der Laborversuche, Entwicklung des Versuchstandes und Erprobung
3. Durchführung der Laboruntersuchungen
4. Entwicklung der physisch-energetischen Verhaltensmodellierung
5. Modellentwicklung für Ermüdungs- und Erholungsphasen
6. Entwicklung der automatischen EAWS-Bewertung mit Reporting

Die Ergebnisse des Projektes beinhalten ein Modell zur Berechnung maximaler Muskelmomente bei quasi-statischen Muskelkontraktionen. Es können damit die maximalen Aktionskräfte durch den Oberarm in beliebiger Gelenkstellung und in beliebige Kraftrichtung berechnet werden. Das Modell wurde an etwa 3600 Messungen an einem Probanden erstellt und anschließend an 366 Messungen mit anderen Ansätzen zur Kraftprognose verglichen. Im Mittel konnten die gemessenen Werte auf 2 % genau wiedergegeben werden, wobei 95 % der Daten in einem maximalen Streubereich von etwa 50 % Unter- bis 50 % Überschätzung liegen. Die mittleren Abweichungen von etwa 20 % sind doppelt so hoch wie die akzeptierten Abweichungen von 10 % bei aufwändigeren standardisierten Kraftmessungen.
Das Projekt liefert dazu eine strukturierte und nachvollziehbare methodische Vorgehensweise, so dass das Modell auch für andere Probanden aufgestellt werden kann.
Durch den Vergleich maximaler Muskelmomente mit wirkenden Muskelmomenten können detailliertere Aussagen über die Beanspruchung eines Menschen durch die Anwendung digitaler Menschmodelle getroffen werden.