Human Factors Lab

Eine Person die eine VR-Brille trägt und einen roten Lichtstrahl in der rechten Hand hält im Profil

Willkommen im Human Factors Lab

Das Human Factors Lab am Fachbereich Gestaltung der Hochschule Darmstadt erforscht digitale Technologien und deren Anwendung in menschlichen Bedarfssituationen. Es wurde 2020 von Prof. Philipp Thesen und Prof. Tino Melzer gegründet.

Ergonomie, Usability Engineering, User Experience Design, Mensch-Roboter-Kollaboration und nicht zuletzt Design sind Bereiche, die sowohl kognitive als auch physische Eigenschaften des Menschen adressieren.

Im Fokus des Labors steht die Exploration der Möglichkeiten des Designs, die Erfassung von Informationen über Verhalten, Fähigkeiten, Limite und anderer Eigenschaften des Menschen sowie deren Anwendung auf das Design von Produkten, Systemen, Prozessen und Umfeld (Human Factors) mit digitalen Mitteln methodisch zu unterstützen, zu visualisieren und weiterzuentwickeln.

Das Spektrum der Anwendungen spannt von der ergonomischen Analyse und der Optimierung von Industriearbeitsplätzen über das Usability Engineering in der Produktentwicklung bis hin zur CAD basierten Simulation in Architektur und Industrial Design – Prospektive Designanalyse für Städtebau, Raum und Objekt. 

Im Fokus der Arbeit stehen die beiden Themenfelder: Ergonomie- und Bewegungsanalysen sowie Usability-Analysen und virtuelles Prototyping

Das Human Factors Lab dient der Erweiterung und Vertiefung der Lehrinhalte im Bereich der Mensch-Technik-Interaktion und Human Factors. Darüber hinaus fungiert es als Kooperationsplattform zwischen Design, Wissenschaft und Industrie.

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

Diesensorbasierte 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.

 

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. 

 

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.

 

Mensch Roboter Kollaboration

Studien im Bereich Mensch-Maschine-Interaktion mit dem Ziel, der Maschine menschliche Bewegungsabfolgen anzutrainieren und Maschinen menschlich intuitiv zu bedienen. 

 

Barrierefreiheit

Analyse und Optimierung von bestehenden und geplanten Funktionsbereichen im Wohn- und Arbeitsumfeld, die eine barrierefreie Nutzung erfordern.

 

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 Indutrie (Betreuer: Prof. Tino Melzer)

Kontakt

Wir setzen uns für den Transfer zwischen Wissenschaft und Praxis ein und bieten Kooperationsprojekte in Forschung und Entwicklung an. Haben Sie Interesse an einer Zusammenarbeit? 

Für Kooperations- und Projektanfragen sowie Diplomarbeiten sprechen Sie uns gerne an.

 

Ansprechpartner

Prof. Tino Melzer
Stellv. Leiter 
E-Mail


Moritz Mohr
3D Motion Artist
E-Mail


Claudius Bock
Mixed Reality Developer
E-Mail


Prof. Philipp Thesen
Leiter 
E-Mail