Институтът Fraunhofer за структурна якост и системи разработи каска с вграден сензор за измерване на степента на вибрации при шофиране на камиони. Той измерва вредните вибрации, които влияят на здравето, а специализиран софтуер анализира сигналите и показва нивото на стрес.
Багерите, товарачите или булдозерите генерират нискочестотни вибрации, които преминават през човешкото тяло и могат да причинят дългосрочни здравословни проблеми, включително, например, замъглено зрение или увреждане на гръбначния стълб и мозъка.
Изследователите са разработили решение на този проблем в своя проект Flexeras: защитна каска с вграден сензор за ускорение отчита вибрациите, засягащи тялото, и ги предава на външен компютър, където се анализират и визуализират. Това дава възможност по всяко време да се определи кога е достигната границата на напрежението за човека на шофьорската седалка. Това ще позволи да се вземат мерки за улесняване на работата на водача на багера, като например подобряване на омекотяването на седалката или осигуряване на навременни почивки.
Експертът по електромеханика и автоматизация Бьорн Зайпел казва: „Вибрациите, на които са изложени шофьорите на строителни машини, са средни стойности на ускорение от 0,2 m/s² до 1,5 m/s²; пиковите стойности могат да бъдат значително по-високи. Сензорът на каската ви позволява лесно и точно да измервате вибрационното натоварване в ежедневната работа. Това позволява значителни подобрения в здравеопазването.“
Технологията се основава на пиезоелектретен преобразувател под формата на незабележим гъвкав полипропиленов филм, който служи като сензор. Поставя се вътре в каската в горната част на главата и се закрепва с колан. Вибрациите, излъчвани от строителната машина и преминаващи през тялото, деформират филма под въздействието на ускорителните сили.
Степента на деформация определя напрежението, което се предава като сигнал към електронния модул. В електронния модул сигналите се обработват, предават се към предавател, монтиран на корпуса, и се изпращат към компютъра чрез безжична връзка. Инсталираният там софтуер записва сигнали и показва вибрации в избрани честотни диапазони в реално време.
„Например, честотите между 4 и 6 Hz са опасни за гръбначния стълб, а главата и очите са особено изложени на риск в диапазона от 20 до 30 Hz. Софтуерът може да бъде конфигуриран да издава предупреждение, например при достигане на определени граници“, обяснява експертът Денис Бекер от отдела за експериментален анализ и електромеханика.
В бъдеще шлемът може да бъде модифициран, така че да може да се използва в зони, където работниците са изложени на високи биомеханични натоварвания.
Партньор по проекта беше и Fraunhofer Institute for Integrated Circuits IIS в Ерланген. Нейни експерти споделиха своя опит в анализа на данни за медицински сензорни системи. Демонстрационен модел на Flexeras ще бъде представен на панаира в Хановер през април 2024 г.
bbabo.Net