Physische Arbeitsassistenztechnologien

Innovative Technologien wie Robotersysteme und Exoskelette können Menschen zunehmend bei physischen Arbeitsaufgaben unterstützen. Die Forschung für eine gute Gestaltung und einen menschengerechten Einsatz dieser Systeme in unterschiedlichen Anwendungskontexten gewinnt daher an Bedeutung.

Roboter reicht Seniorin eine Spritze
© iStock/miriam-doerr

Genauere Themenbestimmung

Physischen Arbeitsaufgaben wie Montage-, Transport- oder Reinigungstätigkeiten können insbesondere durch Robotersysteme unterstütz werden. Eine wesentliche Rolle spielen hier interaktive Service- und Industrieroboter, die direkt mit dem Menschen zusammenarbeiten können. Der Einsatz dieser Systeme geht weit über den Bereich des verarbeitenden Gewerbes hinaus. Sie sind beispielsweise im Gesundheitswesen oder Handel vorzufinden. Insbesondere der Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) kann einen erheblichen Einfluss auf die Interaktion zwischen Mensch und Roboter haben. So kann KI beispielsweise die Basisfunktionen von Robotersystemen wie greifen, navigieren oder die Objekterkennung unterstützen und so eine intuitive Interaktion beeinflussen. Arbeitsaufgaben können physisch auch durch unterschiedliche Exoskelette, also körpergetragene Assistenzsysteme, unterstütz werden. Des Weiteren zählen fahrerloses Transportsysteme (FTS), unbemannte Landfahrzeuge und auch Drohnen zu den physischen Assistenzsystemen.

Unsere Forschung

Ziel des Forschungsgebiets ist es, Fragen im Bereich der menschengerechten Interaktion mit physischen Assistenztechnologien wie interaktionsfähigen Robotern oder Exoskeletten wissenschaftlich zu beantworten. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen in unsere Publikationen sowie unsere politische Beratung ein und wirken auf zukünftige Normungsprozesse ein. Dabei werden Fragen nach einer menschengerechten Interaktionsgestaltung und Aufgabenallokation, die angemessene Gestaltung von Tätigkeitsspielräumen sowie Rückmeldungsstrategien oder einer kontextsensitiven Informationsbereitstellung betrachtet. Des Weiteren werden auch Erkenntnisse sowohl zu psychischen als auch physischen Belastungen und Beanspruchungen erarbeitet.

Methodische Ansätze

Physische Arbeitsassistenzsysteme können – richtig genutzt – einer menschengerechten Arbeitsgestaltung zugutekommen. Ziel der BAuA ist es, dieses Potenzial durch vorausschauende, systematische Betrachtung der neuen Entwicklungen und ihrer Auswirkungen nutzbar zu machen. Die Gewinnung der Erkenntnisse im Bereich physische Arbeitsassistenztechnologien erfolgt auf verschiedenen Wegen. Neben der Analyse und Zusammenstellung wissenschaftlicher Publikationen werden eigenen Studien im Labor durchgeführt. Hier werden konkrete Arbeitsplätze nachgestellt und der Einsatz unterschiedlicher Assistenzsysteme untersucht. Im Rahmen von Feldstudien und Befragungen wird der reale Einsatz der Systeme wissenschaftlich begleitet und bewertet.

Publikationen

Long-term effects and user acceptance of back-support exoskeletons in the workplace

Aufsatz 2023

Dieser Artikel ist im Journal "Zeitschrift für Arbeitswissenschaft" (2023) erschienen.

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Tätigkeitsspielraum bei teilautomatisierten Produktionstätigkeiten: Aufgabengestaltung am Beispiel der Mensch-Roboter-Interaktion

Bericht 2023

Technologische Innovationen sind ein fester Bestandteil unserer Arbeitswelt. Im Bereich der Industrierobotik sind diese beispielsweise Leichtbauroboter, die enger als bisherige Systeme mit dem Menschen interagieren können. Durch die zunehmende Digitalisierung von Produktionstätigkeiten rücken die …

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Human-centered HRI Design - the More Individual the Better?

Aufsatz 2020

Der gesamte Artikel "Human-centered HRI Design - the More Individual the Better?" ist ein Beitrag zum Tagungsband "Proceedings of the Workshop on behavioral patterns and interaction modelling for personalized Human-Robot Interaction 2020" (ggfs. kostenpflichtig).

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Validation of a usability questionnaire for summative evaluation of robotic systems

Aufsatz 2022

Der gesamte Tagungsbeitrag kann in englischer Sprache von der Internetseite des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) heruntergeladen werden: "Validation of a usability questionnaire for summative evaluation of robotic systems" (ggfs. kostenpflichtig).

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Advanced robotics and automation: what are the risks and opportunities for occupational safety and health?

Kooperation 2022

Die Publikation "Advanced robotics and automation: what are the risks and opportunities for occupational safety and health?" kann über die Internetseite der Europäischen Agentur für Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz (EU-OSHA) bezogen werden.

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Gestaltung unterstützungs­bedürftiger Roboter­systeme

baua: Fokus 2019

Von Robotern wird Autonomie und reibungslose Funktion erwartet. Doch selbst zuverlässige Roboter brauchen hin und wieder menschliche Hilfe. Nachfolgend werden Gestaltungshinweise für unterstützungsbedürftige Robotersysteme vorgestellt, welche auf einer breiten Literaturübersicht sowie auf eigenen …

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Mensch-Roboter-Interaktion - Eine Taxonomie für alle Anwendungsfälle

baua: Fokus 2016

Sowohl in der Industrie als auch im Servicebereich ist ein verstärkter Einsatz von Robotern in unmittelbarer Interaktion mit dem Menschen zu beobachten. Die konkreten Anwendungsbereiche als auch Interaktionsformen sind dabei vielfältig. Um trotzdem einen strukturierten Vergleich zu ermöglichen, …

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Advanced robotics, artificial intelligence and the automation of tasks: definitions, uses, policies and strategies and Occupational Safety and Health

Kooperation 2022

Die Publikation "Advanced robotics, artificial intelligence and the automation of tasks: definitions, uses, policies and strategies and Occupational Safety and Health" kann über die Internetseite der Europäischen Agentur für Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz (EU-OSHA) bezogen werden.

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Advanced robotics and automation: implications for occupational safety and health

Kooperation 2022

Die Publikation "Advanced robotics and automation: implications for occupational safety and health" kann über die Internetseite der Europäischen Agentur für Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz (EU-OSHA) bezogen werden.

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Advanced robotics and automation: key considerations for human interaction and trust

Kooperation 2022

Die Publikation "Advanced robotics and automation: key considerations for human interaction and trust" kann über die Internetseite der Europäischen Agentur für Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz (EU-OSHA) bezogen werden.

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Stressoren und Ressourcen an Roboter­arbeitsplätzen

baua: Bericht kompakt 2021

Im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung gewinnt die Frage an Bedeutung, wie sich die Zusammenarbeit mit Robotern auf die menschengerechte Arbeitsgestaltung auswirkt. Eine Auswertung der Befragung "Digitalisierung und Wandel der Beschäftigung" beleuchtet diesen Zusammenhang. Dabei zeigen sich …

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Tagungsdokumentationen

Forschungsprojekte

ProjektnummerF 2466 StatusLaufendes Projekt Ergonomische Bewertung des Langzeiteinsatzes von passiven Exoskeletten in der Arbeitswelt

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Forschung laufend

ProjektnummerF 2506 StatusLaufendes Projekt Sozio-physische Interaktionsfähigkeiten für kooperierende Mensch-Roboter Systeme in der agilen Produktion (SOPHIA)

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Forschung laufend

ProjektnummerF 2526 StatusAbgeschlossenes Projekt Überblick zu Regelsetzung, Forschung und Praxis im Bereich fortschrittlicher Robotik und KI-basierten Systemen zur Automatisierung von Aufgaben und Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit

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Forschung abgeschlossen

ProjektnummerF 2557 StatusLaufendes Projekt Menschenzentrierte Technologien für eine sichere und umweltfreundlichere europäische Bauindustrie (Human Tech)

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Forschung laufend

ProjektnummerF 2327 StatusAbgeschlossenes Projekt Sicher und gesund durch Persuasive Technology? Laborexperimentelle Untersuchung und Feldstudie zu Auswirkungen von neuen Formen IT-gestützten Feedbacks am Arbeitsplatz

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Forschung abgeschlossen

ProjektnummerF 2351 StatusAbgeschlossenes Projekt Individualisierte sozio-technische Arbeitsplatzassistenz für die Produktion (INDIVA) - Gestaltung individueller technischer Arbeitsassistenz mittels digitaler Menschmodelle

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Forschung abgeschlossen

ProjektnummerF 2420 StatusAbgeschlossenes Projekt Präventive Prinzipien und Methoden der alterns- und marktgerechten Arbeitssystemgestaltung in der Intralogistik (PREVILOG)

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Forschung abgeschlossen

ProjektnummerF 2433 StatusAbgeschlossenes Projekt Hybride und intelligente Mensch-Roboter-Kollaboration - Hybride Teams in wandlungsfähigen, cyber-physischen Produktionsumgebungen (Hybr-iT)

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Forschung abgeschlossen

ProjektnummerF 2434 StatusAbgeschlossenes Projekt Assistierte "Fahrstuhlnutzung" und "Raumzutritt" für Roboter durch Einbeziehung von Helfern (FRAME) - Menschzentrierte Interaktionskonzepte im Arbeitskontext (MIkA)

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Forschung abgeschlossen

ProjektnummerF 2444 StatusAbgeschlossenes Projekt Befragung zur Verbreitung und Auswirkungen von Digitalisierung und Wandel der Beschäftigung in der Arbeitswelt

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Forschung abgeschlossen

ProjektnummerF 2472 StatusAbgeschlossenes Projekt Potenzialanalyse für die technikbasierte Dienstleistungsarbeit

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Forschung abgeschlossen

ProjektnummerF 2501 StatusAbgeschlossenes Projekt Objektbezogene Tätigkeiten

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Forschung abgeschlossen

Kollege Roboter