W artykule opisano badania symulacyjne wybranych elementów bezpieczeństwa chroniących operatora przed skutkami przewrócenia się podnośnikowego wózka jezdniowego. Do badań wykorzystano pakiet oprogramowania Madymo. Modele wózka przewracane były przy różnych prędkościach i przy zastosowaniu różnych elementów bezpieczeństwa. Skuteczność oceniano na podstawie oszacowanego stopnia ciężkości urazów.
EN
The article describes the simulation tests of selected safety components to protect the operator from the effects of forklift overturning. The Madymo package software was used in the study. Forklift models were turned over at different velocities and using various safety components. Effectiveness was evaluated on the basis of the estimated severity of the injuries.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule opisano opracowany aktywny (uwzględniający ruchy człowieka) model ciała człowieka. Jako model bazowy wykorzystano numeryczny model ciała człowieka Madymo Pedestrian. Funkcje matematyczne opisujące przebieg kąta w czasie dla wybranych stawów są wykorzystywane do aktywacji modelu człowieka.
EN
The article describes active human body model developed by authors. Madymo Pedestrian model was used as the base for an active model. Mathematical functions describing the movements of the selected human joints are used to activate human model.
This article describes a method of adapting workstations for workers with motion disability using computer simulation and virtual reality (VR) techniques. A workstation for grinding spring faces was used as an example. It was adjusted for two people with a disabled right upper extremity. The study had two stages. In the first, a computer human model with a visualization of maximal arm reach and preferred workspace was used to develop a preliminary modification of a virtual workstation. In the second stage, an immersive VR environment was used to assess the virtual workstation and to add further modifications. All modifications were assessed by measuring the efficiency of work and the number of movements involved. The results of the study showed that a computer simulation could be used to determine whether a worker with a disability could access all important areas of a workstation and to propose necessary modifications.
About 3.8 million people are injured in accidents at work in Europe every year. The resulting high costs are incurred by the victims themselves, their families, employers and society. We have used a numerical simulation to reconstruct accidents at work for several years. To reconstruct these accidents MADYMO R7.5 with a numerical human model (pedestrian model) is used. However, this model is dedicated to the analysis of car-to-pedestrian accidents and thus cannot be fully used for reconstructing accidents at work. Therefore, we started working on the development of a numerical model of the human body for the purpose of simulating accidents at work. Developing a new numerical model which gives an opportunity to simulate fractures of the upper extremity bones is a stage of that work.
Due to a high number of accidents at work, actions have been undertaken to apply numerical simulation for reconstruction of their course in time. First works on this issue showed that the numerical human body model developed in the Central Institute for Labour Protection – National Research Institute (CIOP-PIB) should be adjusted to the nature of specific accidents. Hence, a need arose to adjust the model for reconstruction and simulation of falls from heights. The adjustment involved supplementing the model with functions enabling taking into account movements of a person at the time of losing their balance, as such movements influence the course of a fall. For this purpose, a study with participation of volunteers has been conducted to define these movements. Within the framework of the study, reactions (body movements) of the subjects at the time of losing their balance were recorded. The works resulted in obtaining parameters that, after an analysis, may be used as initial conditions for a numerical model of the human body.
Poprawa bezpieczeństwa operatorów podnośnikowych wózków jezdniowych jest zagadnieniem bardzo ważnym z uwagi na dużą liczbę wypadków ciężkich i śmiertelnych. Najczęstszą i najbardziej niebezpieczną przyczyną wypadków jest utrata stateczności prowadząca do przewrócenia wózka wraz z operatorem. Najczęściej wypadki te spowodowane są z winy człowieka. Jedną z możliwości ograniczenia skutków wypadków związanych z przewróceniem jest zbadanie zakresu skuteczności działania obecnie stosowanych elementów bezpieczeństwa, a następnie rozpoczęcie prac w kierunku ich udoskonalania lub w projektowania nowych rozwiązań. W artykule opisano typowe elementy bezpieczeństwa chroniące operatorów przed skutkami przewrócenia wózka wraz z operatorem oraz metody badania zakresu ich skuteczności na potrzeby ich rozwoju lub projektowania nowych rozwiązań. Wyróżniamy dwie podstawowe metody: badanie eksperymentalne z wykorzystaniem rzeczywistego wózka jezdniowego oraz badanie symulacyjne z wykorzystaniem numerycznego modelu wózka jezdniowego. W artykule położono nacisk na tę drugą metodę i opisano przykładowy przebieg i wyniki badania skuteczności działania najbardziej typowego elementu bezpieczeństwa – pasa bezpieczeństwa.
EN
Due to the large number of severe and fatal accidents improving the safety of forklift operators is a very important issue. The most common and most dangerous type of accidents related to forklifts is tip over. Such accidents are mostly caused by the fault of man. Testing of the safety components may be helpful in order to improve their effectiveness or design new solutions. The article describes the typical safety components to protect the operator. Methods for testing the effectiveness of the safety components are also described. There are two basic methods: experimental study using real forklift and a simulation study using a numerical model of the forklift. The article emphasizes the second method and describes the study of the effectiveness of the most typical safety component - the safety belt.
Z uwagi na dużą liczbę wypadków przy pracy, w Centralnym Instytucie Ochrony Pracy – Państwowym Instytucie Badawczym (CIOP-PIB), podjęto działania nad wykorzystaniem symulacji numerycznej do ich rekonstrukcji. Pierwsze prace z zakresu tej tematyki wykazały, że wykorzystywany przez CIOP-PIB numeryczny model ciała człowieka należy dostosować do specyfiki konkretnych wypadków, m.in. upadków z wysokości. Dostosowanie polegało na wprowadzeniu do modelu funkcji, które umożliwiałyby uwzględnienie ruchów, jakie wykonuje człowiek w momencie utraty równowagi. W tym celu przeprowadzono badania określające te ruchy. W wyniku przeprowadzonych badań uzyskano dane wejściowe do modelu w formie zestawów funkcji opisujących zmianę kątów w po-szczególnych stawach człowieka. Funkcje zaimplementowano do numerycznego modelu ciała człowieka.
EN
Due to a high number of accidents at work at the Central Institute for Labour Protection - National Research Institute (CIOP-PIB) actions have been undertaken to apply numerical simulation for their reconstruction. First works on this issue have shown that model of the numerical human body used by CIOP-PIB should be adapted to the specificities of accidents include falls from height. Adaptation involved supplementing to the model functions allowing taking into account movements of the human at the time of losing balance. In order to do this, a study to determine these movements has been carried out. The study resulted in obtaining inputs to the modeling the form of sets of functions describing the human movement. Functions has been implemented into the numerical model of the human body.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono koncepcję badania wypadków podnośnikowych wózków jezdniowych z wykorzystaniem metod numerycznych. Do badań wykorzystane będą dwie metody: elementów skończonych (MES) i układów wieloczłonowych (MB). Badania skupiają się na wypadkach związanych z utratą stateczności prowadzącą do przewrócenia wózka wraz z operatorem. Dzięki symulacji numerycznej możliwe jest zbadanie wielu konfiguracji wypadków, oszacowanie urazów, jakich doznałby operator, gdyby wypadek wydarzył się w rzeczywistości oraz przetestowanie i dobór zabezpieczeń wózków jezdniowych chroniących przed skutkami przewrócenia wózka. Wstępne wyniki symulacji opisano w artykule.
EN
The paper presents concept of forklift accident simulation with the use of numerical methods. Finite element method and multibody systems will be used in the research. The study focuses on the accidents occurred subsequent to the forklift tipping over sideways. With the numerical simulation it is possible to investigate multiple configurations of accidents, injuries evaluation, testing and selection of forklift restraint systems. Preliminary simulation results describe in the article.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie przedstawiono opis modyfikacji numerycznego modelu człowieka polegającej na umożliwieniu symulowania złamania kości kończyn górnych. Opisano dwie przykładowe rekonstrukcje sprawdzające możliwość symulacji złamania kończyny górnej. Pierwszy wypadek dotyczy upadku człowieka z drabiny, a drugi – złamania przedramienia w wyniku uderzenia klapą kontenera. Na tej podstawie zwrócono uwagę na wady i zalety zmodyfikowanego modelu człowieka.
EN
The paper presents description of modified numerical human model. The modification makes possible to simulate fractures of upper extremities. Two accidents reconstructions are described in the paper. The reconstructions were conducted in order to verify model correctness. Based on results of reconstructions advantages and disadvantages of the model are shown in the paper.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie przedstawiono założenia dotyczące badań nad utratą równowagi z wykorzystaniem technik rzeczywistości wirtualnej. Szczegółowo opisano stanowisko badawcze składające się z uchylnej platformy, wirtualnego środowiska badań oraz sprzętu niezbędnego do prawidłowego działania środowiska. Przeprowadzono próbną serię badań z udziałem dwóch osób. W referacie przedstawiono także problemy, jakie pojawiły się podczas serii próbnej oraz ich rozwiązania.
EN
The paper presents assumptions of the research on loss of balance with the use of virtual reality. Test equipment is described in the paper. The test equipment consists of tilting platform, virtual reality software and virtual reality hardware. Trial series of experiment were conducted. The paper presents also the problems that occurred during the trial series and the solution of these problems.
Komputerowe modele człowieka wykorzystywane są od lat do prowadzenia symulacji numerycznych opisujących różnego typu zjawiska i zdarzenia. Jednak ich stosowanie wiąże się często z pewnymi ograniczeniami związanymi np. z brakiem możliwości symulowania zachowania człowieka wynikającego z napięcia mięśni. W artykule przedstawiono opracowany model kończyny górnej poruszany zespołem symulowanych mięśni sterowanych z wykorzystaniem regulatorów PID. Model kończyny porusza się w dwóch stopniach swobody, umożliwiając zginanie i prostowanie przedramienia oraz jego odwracanie i nawracanie. Model opracowano przy użyciu oprogramowania MADYMO służącego do prowadzenia symulacji numerycznych, a następnie zaimplementowano do modelu pieszego dostępnego w bibliotece tego programu.
EN
Computer human models are used for many years to carry out numerical simulations that describe the various types of phenomena and events. However, their use is often associated with certain limitations such as inability to simulate human behavior resulting from muscle tension. This paper presents the developed model of the upper extremity moving by simulated muscles controlled using a PID controller. Model of the limb moves in two degrees of freedom allowing the flexion and extension of the forearm and its supination and pronation. The model was developed using MADYMO software, which is used to conduct numerical simulations, and then implemented to the the pedestrian model available in the MADYMO database.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie przedstawiono etapy tworzenia numerycznego modelu przemysłowego hełmu ochronnego. Model opracowano, stosując metodę układów wieloczłonowych z wykorzystaniem oprogramowania Madymo oraz programów typu CAD. Parametry modelu hełmu dobrano na podstawie przeprowadzonych w ramach prac testów eksperymentalnych na rzeczywistych hełmach ochronnych. W tym celu przeprowadzono kilka rodzajów testów m.in. zdolność amortyzacji, odporność na działanie sił ściskających oraz wytrzymałość punktów kotwiczenia paska podbródkowego. Po kalibracji model hełmu będzie wykorzystywany do prac związanych z rekonstrukcją wypadków przy pracy.
EN
This paper describes development of the numerical model of safety helmet. Model was developed using the multibody method in Madymo software and CAD programs. Parameters of the helmet model were chosen based on the experimental tests on real safety helmets. These tests were conducted in the scope of this project. For this purpose several types of tests were carried out. After calibration the helmet model will be used for the reconstruction of accidents in the workplace.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie przedstawiono opis numerycznego modelu kończyny górnej umożliwiającej symulowanie złamań w obrębie kości ramiennej, łokciowej oraz promieniowej. Model ten zbudowany jest z wykorzystaniem metody układów wieloczłonowych w pakiecie Madymo. W ramach prac opracowano modele kończyny lewej i prawej. W kolejnych etapach prac zostaną one zaimplementowane do numerycznego modelu człowieka. Model kończyny umożliwi ocenę urazów, jakich doznają bardzo często poszkodowani w wypadkach przy pracy.
EN
This paper presents description of the numerical model of the upper extremity with the ability of fractures simulation. Fracture can be simulate for long bones: humerus, radius and ulna. Model is created using the multibody method with the Madymo package both for left and right extremity. In subsequent stages model will be implemented to the numerical model of the human. Model of the upper extremity allows assessment of injuries which happened to the injured in accidents in the work place.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie przedstawiono możliwości wykorzystania oraz budowę komputerowego modelu człowieka do potrzeb rekonstrukcji wypadków przy pracy. Zaprezentowano trzy przykładowe rekonstrukcje przeprowadzone przez CIOP-PIB dotyczące upadku z wysokości, upadku ze spycharki oraz przewrócenia wózka widłowego. Podano również ograniczenia modelu oraz opisano zakres prac nad udoskonaleniem komputerowego modelu człowieka dotyczących wykonania modelu kończyny górnej z możliwością symulowania złamań oraz modelu przemysłowego hełmu ochronnego.
EN
This paper presents the possibility of use and construction of the computer human model to the needs of accidents at work reconstruction. Three examples of reconstructions performed by CIOP-PIB such as fall from height, fall from the bulldozer and overturn of forklift are presented. Limitations of the model and the scope of work to improve a computer human model on the implementation of the model of upper extremity with the possibility of simulation fractures and a model of an industrial safety helmet are also described.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki projektu, którego celem było opracowanie metody projektowania oraz adaptacji stanowisk pracy dla osób z niepełnosprawnością ruchową przy wykorzystaniu symulacji komputerowej i rzeczywistości wirtualnej. W ramach projektu przygotowano komputerowy model człowieka z wizualizacją strefy maksymalnego zasięgu oraz przestrzeni pracy rąk. Do stworzenia wirtualnego stanowiska pracy oraz obsługi sprzętu rzeczywistości wirtualnej wykorzystano oprogramowanie opracowane w CIOP-PIB. W celu przetestowania opracowanej metodyki przeprowadzono badania z udziałem 14 osób niepełnosprawnych.
EN
This paper describes results of a project aimed at designing and adapting workplaces for workers with motion disability with computer simulation and virtual reality techniques. For this task, a computer human model with a visualization of maximal arm reach and preferred working space was developed. Custom-made software was used to create a virtual working space, to adjust the human model’s measurements and constraints to reflect a disabled person, and to analyse necessary modifications. An immersive virtual reality environment was used to assess a modified workplace and to add further modifications.
Wypadki przy pracy to zjawisko bardzo powszechne. Mogą skutkować one kalectwem, a nawet śmiercią pracownika. Często okoliczności zajścia wypadku nie są znane, np. z powodu braku naocznych świadków lub ich sprzecznych zeznań. Znajomość przebiegu i przyczyny wypadku przy pracy może być bardzo pomocne przy rozstrzyganiu kwestii spornych, np. w procesie sądowym. Inną zaletą może być zapobieganie wystąpienia podobnej sytuacji w przyszłości. W Centralnym Instytucie Ochrony Pracy - Państwowym Instytucie Badawczym realizowane są prace związane z wykorzystaniem symulacji komputerowej do rekonstruowania wypadków przy pracy. Dzięki temu możliwe jest ustalenie prawdopodobnej przyczyny wypadku.
EN
Accidents at work are very common. They can result in a worker's serious injury or even death. The cause of anaccident in often unknown, e.g., because of conflicting reports of eyewitnesses or because there were none. Knowing the course and cause of an accident at work may be very helpful in resolving controversies in a lawsuit. Prevention of similar situations is another advantage. CIOP-PIB studies the use of computer simulation in reconstructing accidents at work. Simulations make determining the probable cause accidents possible.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przedstawia metodę wykorzystania technik rzeczywistości wirtualnej podczas prowadzenia prac badawczych dotyczących osób niepełnosprawnych na stanowiskach pracy. Korzystając z symulowanego stanowiska pracy składającego się z komputerowych modeli wszystkich istotnych obiektów rzeczywistego środowiska, można ocenić możliwość wykonywania pracy przez osobę niepełnosprawną, zaproponować stosowne modyfikacje, a następnie przetestować ich zasadność oraz wpływ na wygodę i wydajność pracy. W każdym z tych etapów uczestniczy niepełnosprawny pracownik, dzięki czemu wynikowe stanowisko dostosowane jest do jego potrzeb i preferencji.
EN
This paper describes a method of adapting workplaces for workers with motion disability with virtual reality techniques. A simulated work space built with computer models of all important objects of a real workplace makes it possible to assess the ability of a worker with a disability to work, propose modifications and analyse their influence on ergonomics and work efficiency. All these tasks are performed with the participation of a worker with a disability, which ensures that the workplace fits the worker's needs.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.