Willkommen im Human Factors Lab
Das Human Factors Lab am Fachbereich Gestaltung der Hochschule Darmstadt erforscht digitale Technologien und deren Anwendung in menschlichen Bedarfssituationen. Ergonomie, Usability Engineering, User Experience Design, Mensch-Roboter-Kollaboration sind Bereiche, die sowohl kognitive als auch physische Eigenschaften des Menschen adressieren. Im Fokus des Labors steht die Exploration der Möglichkeiten des Designs, Informationen über Verhalten, Fähigkeiten und Limite des Menschen sowie andere Einflussgrößen (Human Factors) zu erfassen und zu analysieren. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse können in das Design von Produkten, Systemen, Prozessen und Arbeitsplätzen optimierend einfließen und Innovationen schaffen.
Das Forschungslabor wurde 2020 von Prof. Philipp Thesen und Prof. Tino Melzer gegründet. Als Einrichtung des Instituts für Designforschung der Hochschule Darmstadt betreiben die Professoren und ihr Team angewandte Forschung in Kooperation mit Partnern aus der Industrie. Darüber hinaus dient das Lab der Erweiterung und Vertiefung von Lehrinhalten im Bereich Mensch-System-Interaktion und Human Factors.
Produkt- und Experience-Innovationen sowie gezielt gestaltete Arbeits- und Lebensräume scheitern, wenn sie von Ihren zukünftigen Nutzern nicht akzeptiert werden. Gerade bei digitalen und technischen Produkten liegt ein Misserfolg oft darin begründet, dass sie nicht intuitiv genug oder schlecht zu bedienen sind.
Gerade bei digitalen und technischen Produkten liegt ein Misserfolg oft darin begründet, dass sie nicht intuitiv genug oder schlecht zu bedienen sind.
Im Human Factors Lab werden daher bereits vor dem Prototyp-Stadium Analysen vollzogen, wie sich menschliche Faktoren auf den Gebrauch auswirken, insbesondere physiologische und kognitive.
Zahlreiche Test- und Simulationsgeräte stehen der Forschungseinrichtung hierfür zur Verfügung: Mit Hilfe virtueller und datengestützter Ergonomie- und Bewegungsanalysen werden Daten ermittelt, die Anhaltspunkte über die ergonomische Optimierung von Produkten und Arbeitsumgebungen liefern. Die Beobachtung und Bewertung menschlichen Verhaltens und menschlicher Interaktion mit simulierten Produkten in virtuellen Umgebungen generiert Usability-Kenntnisse, z. B. über die Platzierung von Menschen in Cockpits, die Positionierung von Bedienelementen oder die Verständlichkeit von Interfaces. Eingesetzt werden neben Virtual-Reality-Werkzeugen Brain-Computer-Interfaces und Motion-Tracking-Anzüge, die mit Sensoren ausgestattet sind und Bewegungsabläufe erfassen.
Eine zentrale Aufgabe von Designer:innen im digitalen Zeitalter ist die Humanisierung von Technologien. Dabei hat die menschengerechte Ausgestaltung der Schnittstelle Mensch-Maschine einen hohen Stellenwert. Die Analysen von Human Factors helfen dabei, den Menschen in den Mittelpunkt technischer Entwicklungen und Produktinnovation zu stellen, um eine intuitive und effiziente Bedienung sowie Akzeptanz und Annahme zu gewährleisten und sie erfolgreich zu machen.
Ausstattung
Ermöglicht wird das virtuelle Erleben und Testen von Designs und Anwendungen in der Entwicklungsphase durch die vernetzte Hard- und Softwareausstattung. Mithilfe digitaler Sensoren und virtueller 3D-Visualisierungen arbeiten Mitarbeiter und Studierende an Echtzeit-Prototypen und Modellierungen in Mixed Reality. Dabei setzen wir im Kern folgende Technologien ein:
Motion Tracking / Motion Capture
Die sensorbasierte Aufzeichnung von menschlichen Bewegungen in Echtzeit für die computergestützte Analyse.
CAD und 3D-Animation
Computeranimation und computergestützte Erzeugung von 3D-Inhalten und Animationen für Produktentwicklung und Visualisierung.
Augmented Reality (AR)
Die interaktive Erfahrung einer realen Umgebung bei der die Objekte in der realen Welt durch computergenerierte, teils multisensorische Wahrnehmungsinformationen erweitert werden.
Virtuelle Realität (VR)
ist eine ausschließlich simulierte Erfahrung, die der realen Welt ähnlich sein kann oder sich von ihr völlig unterscheidet.
Mixed Reality (MR)
Die Verschmelzung von realer und virtueller Welt um neue Umgebungen und Visualisierungen zu erzeugen, in denen physische und digitale Objekte koexistieren und in Echtzeit interagieren.
Laborbetreuung
Das Human Factors Lab dient der Durchführung von Forschungs- und Entwicklungsprojekten und der Erweiterung der Lehrinhalte im Bereich der Mensch-System-Interaktion und Human Factors.
Eine Labornutzung findet im Rahmen ausgewählter Lehrveranstaltungen in diesen Themenbereichen statt und wird durch Mitarbeiter unterstützt.
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, im Rahmen unserer Forschungskooperationen und Projekte eineDiplomarbeit anzufertigen.
Ergonomie- und Bewegungsanalysen
Wir arbeiten an der Analyse und ergonomischen Optimierung von Arbeitsplätzen in der Industrie, dem Handwerk, im Gesundheits- und Pflegewesen sowie öffentlichen Einrichtungen.
Mit Hilfe von Motion Tracking realisieren wir eine schnelle und präzise Echtzeit-Umsetzung von Körperbewegungen in 3d-Kinematikdaten. Das versetzt uns in die Lage, körperliche Belastungssituationen schnell und präzise zu analysieren.
Mit der Technik der Bewegungsverfolgung lassen sich umfassende Daten über die körperliche Beweglichkeit von Menschen jeden Alters in den unterschiedlichsten Lebenssituationen gewinnen – ein wesentlicher Vorteil bei der Entwicklung von barrierefreien Produktlösungen und in der Entwicklung von menschengerechten Arbeitsplätzen.
Usability-Analysen und virtuelles Prototyping
Die Kombination aus Motion Tracking und virtuellen Umgebungswerkzeugen ermöglicht die Designanalyse im Produktentwicklungsprozess vor der physischen 3D-Modellierung.
Die Beobachtung und Bewertung der physischen menschlichen Interaktion mit simulierten Produkten in virtuellen Umgebungen, generiert Usability-Kenntnisse z.b. über die Platzierung von Menschen in Cockpits, die Positionierung von Bedienelementen oder die Verständlichkeit von Interfaces.
Die Simulation fördert Varianz, unterstützt die Validierung und Kommunikation von Designkonzepten und trägt wesentlich dazu bei, Zeit, Kosten und Ressourcen zu sparen.Neben der Produktentwicklung arbeiten wir mit Mixed-Reality-Prototyping in der CAD-basierten Simulation von Architektur und Städtebau.
Anwendungen in Forschung und Entwicklung
Arbeitsplatz- und Fahrzeugergonomie
Analyse und Optimierung von bestehenden und zu entwickelnden Arbeitssituationen und Abläufen in Arbeitsplätzen und Fahrzeugen. Positionierung der Nutzer im Verhältnis zu Objekt bzw. Raum sowie Optimierung von Kontroll- und Bedienelementen zur Verbesserung der Usability.
Mensch Roboter Kollaboration
Studien im Bereich Mensch-Maschine-Interaktion mit dem Ziel, der Maschine menschliche Bewegungsabfolgen anzutrainieren und Maschinen menschlich intuitiv zu bedienen.
Interface Visualisierung und Usability Tests
Darstellung und Testing von von Interfaces zwischen Mensch und Maschine, die Aufschluss über Nutzerverhalten- und Präferenzen geben und zur Optimierung der Usability von Hard- und Software herangezogen werden können.
Barrierefreiheit
Analyse und Optimierung von bestehenden und geplanten Funktionsbereichen im Wohn- und Arbeitsumfeld, die eine barrierefreie Nutzung erfordern.
Design Visualisierung
Digitale Prototypen von Designentwürfen zur Kommunikation und Evaluierung der visuellen Erscheinung und Gebrauchsqualität sowie das Erstellen virtueller Umgebungen mit Fokus auf der Immersion multisensorischer Erlebniswelten.
Architektur Visualisierung
Digitale Prototypen von architektonischen, städtebaulichen und innenarchitektonischen Entwürfen zur Kommunikation und Evaluierung der Raum- und Nutzungsqualität.
Diplomarbeiten
Studierende haben die Möglichkeit, ihr eigenes Entwurfs- und Forschungsvorhaben einzubringen und bei inhaltlicher Passung eine Diplomarbeit anzufertigen. Dies kann auch im Rahmen der Mitarbeit an Forschungsprojekten und Kooperationen geschehen. Aktuell vergeben wir folgende Diplomarbeiten:
Datenvisualisierung in Mixed Reality
(Betreuer: Prof. Philipp Thesen)
Virtual Reality in der Pflege
(Betreuer: Prof. Tino Melzer, Prof. Philipp Thesen)
Steuerungsmöglichkeiten in der Mensch-Roboter-Kollaboration
(Betreuer: Prof. Philipp Thesen)
Human-Factors Analyse in der metallverarbeitenden Industrie
(Betreuer: Prof. Tino Melzer)