Weidner / Redlich / Wulfsberg Technische Unterstützungssysteme

1. Auflage 2015
ISBN: 978-3-662-48383-1
Verlag: Springer
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 230 Seiten

Mit dem vorliegenden Werk wird ein transdisziplinärer und partizipativer Ansatz zur bedarfsorientierten Technikentwicklung beschrieben. Ausgehend von der Vorstellung, dass der Mensch auch in Zukunft in vielen Bereichen durch Technik weder ersetzt werden kann noch sich ersetzt zu werden wünscht, richtet sich das Werk an Wissenschaftler und Praktiker gleichermaßen. Die gesellschaftliche Akzeptanz technischer Unterstützungssysteme stellt den Kern und Ausgangspunkt des Buches dar. Neben den Grundlagen und Ansätzen für die Entwicklung von Unterstützungssystemen werden im Buch innovative Technologien und Anwendungsbeispiele akzeptierter Systeme vorgestellt.

Dr.-Ing. Robert Weidner ist an der Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg im Laboratorium Fertigungstechnik als Nachwuchsgruppenleiter und Gruppenleiter Robotik und Automatisierung tätig.Dr.-Ing. Tobias Redlich ist ebenfalls an der Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg im Laboratorium Fertigungstechnik als Oberingenieur und Gruppenleiter Wertschöpfungssystematik tätig. Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jens P. Wulfsberg ist Leiter des Laboratoriums Fertigungstechnik an der Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg.

Autoren/Hrsg.

Weidner, Robert

Redlich, Tobias

Wulfsberg, Jens P.

Inhaltsverzeichnis

1;Vorwort;5
2;Inhaltsverzeichnis;6
3;1 Überblick;8
4;2 Grundlagen;9
4.1;2.1 Technik, die die Menschen wollen – Unterstützungs-systeme für Beruf und Alltag – Definition, Konzept und Einordnung;10
4.1.1;2.1.1 Einleitung;10
4.1.2;2.1.2 Ausgangssituation;10
4.1.3;2.1.3 Aktuelle Ansätze und Systeme aus dem Stand der Technik Berufsleben;11
4.1.4;2.1.4 Handlungsbedarf und Forschungsfragen;13
4.1.5;2.1.5 Unterstützungssysteme der Zukunft;14
4.1.6;2.1.6 Zusammenfassung und Ausblick;15
4.2;2.2 Was sollen wir wollen – Möglichkeiten und Grenzen der bedarfsorientierten Technikentwicklung;17
4.2.1;2.2.1 Einleitung;17
4.2.2;2.2.2 Konkrete Herausforderungen bei der Unterstützung von Menschen mit De-menz;19
4.2.3;2.2.3 Pflegenetzwerke in der ambulanten Pflege von Menschen mit Demenz;19
4.2.4;2.2.4 Mobilitätsunterstützung für Menschen mit Demenz im Heim;21
4.2.5;2.2.5 Methodische Vorgehensweise;22
4.2.6;2.2.6 Bedarfserhebung der Pflegenetzwerke in der ambulanten Pflege;22
4.2.7;2.2.7 Bedarfserhebung zur Mobilität von Menschen mit Demenz in Heimen;23
4.2.8;2.2.8 Erste Erkenntnisse;24
4.2.9;Literatur;26
4.3;2.3 Technikkritik aus Sicht der philosophischen Anthropologie;28
4.3.1;2.3.1 Einleitung;28
4.3.2;2.3.2 Die Emanzipation des Menschen vom Körper;29
4.3.3;2.3.3 Die Emanzipation des Menschen vom Geist;32
4.3.4;2.3.4 Die Emanzipation des Menschen von menschlichen Praktiken;34
4.3.5;2.3.5 Schluss;37
4.3.6;Literatur und Anmerkungen;38
4.4;2.4 Hermeneutik der Mensch-Maschine-Schnittstelle;41
4.4.1;2.4.1 Inter-Face – Zur Problematik des Zwischengesichts;41
4.4.2;2.4.2 Eine theoretische Betrachtung des Interface;42
4.4.3;2.4.3 Bestmögliche Gestaltung von Schnittstellen;45
4.4.4;2.4.4 Janus und Hermes als Aktanten des Medialen;47
4.4.5;Literatur;48
4.5;2.5 The human in the loop – Konzeptualisierung hybrider Mensch-Maschine-Systeme;50
4.5.1;2.5.1 Einleitung;50
4.5.2;2.5.2 Zur Evolution von Maschinen und Mensch-Werkzeug-Interaktion;51
4.5.3;2.5.3 Konzeptueller Rahmen und begriffliche Bestimmung hybrider Mensch-Ma-schineSysteme;53
4.5.4;2.5.4 Hybride Mensch-Maschine Systeme als aufgabenzentrierte, verteilte, physio-kognitive Systeme;57
4.5.5;2.5.5 Fazit und Ausblick;60
4.5.6;Literatur;61
4.6;2.6 Grundlagen einer Theorie und Klassifikation technischer Unterstützung;64
4.6.1;2.6.1 Einleitung: Die Heterogenität von Unterstützung;64
4.6.2;2.6.2 Zwei Herausforderungen: Interaktionsmuster und Einbettung;65
4.6.3;2.6.3 Ansatz: Interdisziplinarität und Beobachter;66
4.6.4;2.6.4 Ziel: Orientierung für technische Designentscheidungen;68
4.6.5;2.6.5 Das Dual „Aktivität-Unterstützung“ als Untersuchungseinheit;69
4.6.6;2.6.6 Die Bestimmung von Relationen in Aktivitäts-Unterstützungs-Einheiten;74
4.6.7;2.6.7 Unterstützungssysteme vs. Substitution;78
4.6.8;2.6.8 Eine Klassifikation exemplarischer Fälle;81
4.6.9;2.6.9 Fazit;83
4.6.10;2.6.10 Zusammenfassung;84
4.6.11;Literatur;84
4.7;2.7 Rechtliche Herausforderungen bei der Entwicklung und Implementierung von Unterstützungssystemen;88
4.7.1;2.7.1 Verfassungsrechtliche Dimension;88
4.7.2;2.7.2 Datenverwaltung und Datenschutz;89
4.7.3;2.7.3 Produkt- und Gerätesicherheitsrecht;92
4.7.4;2.7.4 Arbeitsschutz;93
4.7.5;2.7.5 Betriebliche Mitbestimmung;95
4.7.6;Literatur und Anmerkungen;96
4.8;2.8 Technische Unterstützungssysteme aus wirtschaftlichem Blickwinkel;99
4.8.1;2.8.1 Veränderte Rahmenbedingungen durch gesellschaftlichen Wandel;99
4.8.2;2.8.2 Lösungsansätze durch technische Unterstützungssysteme Arbeitsmarktentwicklung unter Berücksichtigung der Berufsunfähigkeit;100
4.8.3;2.8.3 Volkswirtschaftliche Auswirkungen technischer Unterstützungssysteme;103
4.8.4;2.8.4 Zusammenfassung und Ausblick;105
4.8.5;Literatur;106
5;3 Methoden zur Entwicklung von Unterstützungssystemen;107
5.1;3.1 Soziologische Bedarfsanalyse für Technikentwicklung;108
5.1.1; 3.1.1 Einleitung;108
5.1.2;3.1.2 Konzeptueller, soziologischer Rahmen;109
5.1.3;3.1.3 Methodisches Vorgehen;112
5.1.4;3.1.4 Fazit;116
5.1.5;Literatur;116
5.2;3.2 Kompetenzorientierte Technikentwicklung;117
5.2.1;3.2.1 Einleitung;117
5.2.2;3.2.2 Berücksichtigung des Nutzers in der Produktentwicklung – Stand der Technik;118
5.2.3;3.2.3 Methoden der Akzeptanzforschung;119
5.2.4;3.2.4 Methoden der Nutzerpartizipation;119
5.2.5;3.2.5 Modellansatz zur ganzheitlichen Menschbeschreibung für die Produktentwicklung;121
5.2.6;3.2.6 Ganzheitliches Modell zur Menschbeschreibung;121
5.2.7;3.2.7 Definition der Einflussfaktoren auf das Modell zur Menschbeschreibung;121
5.2.8;3.2.8 Nutzung der ganzheitlichen Menschbeschreibung;124
5.2.9;3.2.9 Zusammenfassung und Ausblick;125
5.2.10;Literatur;126
5.3;3.3 Sozial nachhaltige Entwicklung technischer Unterstützungssysteme;127
5.3.1;3.3.1 Einleitung;127
5.3.2;3.3.2 Einführende Bemerkungen zur Interdependenz zwischen Technik, Mensch und Gesellschaft;127
5.3.3;3.3.3 Ableitung von Anforderungen für eine sozial nachhaltige Technikentwicklung;128
5.3.4;3.3.4 Ansätze und Herausforderungen einer partizipativen Technologieentwicklung;130
5.3.5;3.3.5 Ein transdisziplinärer, partizipativ-konstruktivistischer Ansatz;131
5.3.6;3.3.6 Umsetzung des Ansatzes im Rahmen einer transdisziplinären Konferenz;132
5.3.7;3.3.7 Zusammenfassung der Ergebnisse und Ausblick;135
5.3.8;Literatur;136
5.4;3.4 Akzeptanzorientierte Technikentwicklung;138
5.4.1;3.4.1 Akzeptanzforschung in der Technikentwicklung;138
5.4.2;3.4.2 UTAUT als Modell zur Vorhersage von Technikakzeptanz;139
5.4.3;3.4.3 Anwenderorientierung;140
5.4.4;3.4.4 Fazit;143
5.4.5;Literatur;143
6;4 Ausgewählte Technologien;145
6.1;4.1 Unterstützung des Menschen in der Arbeitswelt der Zukunft;146
6.1.1;4.1.1 Einleitung und Motivation;146
6.1.2;4.1.2 Vorstellung der Systeme Körpergetragene Hebehilfe;147
6.1.3;4.1.3 Diskussion und Ausblick;153
6.1.4;Literatur;154
6.2;4.2 Mensch-Roboter-Kollaboration;157
6.2.1;4.2.1 Einleitung;157
6.2.2;4.2.2 Disziplinen der Mensch-Roboter-Kollaboration;158
6.2.3;4.2.3 Grundlagen für die Mensch-Roboter-Kollaboration;159
6.2.4;4.2.4 Assistenzsysteme für die industrielle Produktion;161
6.2.5;4.2.5 Technische Unterstützungssysteme in der Rehabilitationsrobotik;163
6.2.6;4.2.6 Zusammenfassung und Ausblick;165
6.2.7;Literatur;166
6.3;4.3 Anthropomorphe (Unterstützungs)Systeme;167
6.3.1;4.3.1 Einleitung;167
6.3.2;4.3.2 Anthropomorphismus als Gestaltungsgrundlage in der Industrie;168
6.3.3;4.3.3 Methodik;170
6.3.4;4.3.4 Ergebnisse;171
6.3.5;4.3.5 Zusammenfassung und Ausblick;174
6.3.6;Literatur;175
6.4;4.4 Modellierung und Simulation als Werkzeug für das Design von Mensch-Maschine-Systemen;176
6.4.1;4.4.1 Einführung;176
6.4.2;4.4.2 Der Mensch als virtuelles Abbild;176
6.4.3;4.4.3 Die Interaktion von Mensch und Maschine;178
6.4.4;4.4.4 Ausgewählte Beispiele technischer Innovation durch Menschmodelle;179
6.4.5;4.4.5 Fazit;181
6.4.6;Literatur;181
7;5 Anwendungen;183
7.1;5.1 Aufstehhilfen;184
7.2;5.2 Autonomer Rollstuhl;186
7.3;5.3 Universell einsetzbares Computer-Eingabegerät;188
7.4;5.4 Additiv gefertigte Handprothese;190
7.5;5.5 Bio-inspirierter Drei-Finger-Greifer mit Formgedächt-nisaktorik;192
7.6;5.6 Assistenzsysteme zur Therapie neuromuskulärer Störungen;194
7.7;5.7 Medizinische Hilfsmittel zur Kompensation sensorischer Defizite;196
7.8;5.8 Pflegeassistenz;198
7.9;5.9 VATI-Online-Navigator;200
7.10;5.10 Unterstützungssysteme im Operationssaal – Navigation und Robotik;202
7.11;5.11 Assistenzsysteme für manuelle Industrieprozesse;204
7.12;5.12 Intelligente Assistenzsysteme in der Gewebeproduktion;206
7.13;5.13 Arbeitstisch für die Fertigung und Montage;208
7.14;5.14 Unterstützungssysteme für die Handhabung von Werkzeugen und Bauteilen;210
7.15;5.15 Verteilte Augmented Reality-Assistenzsysteme;212
7.16;5.16 Intelligente Wohnung;214
7.17;5.17 Intelligente Zahnbürste;216
7.18;5.18 Roboterhund mit kognitiven Fähigkeiten;218
7.19;5.19 Unterstützungssysteme im Rennrudern;220
8;Erratum;222
9;Autorenliste;223
10;Stichwortverzeichnis;229