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Verifizierung und anwendungsbezogene Feldtest eines Sensorprototyp zur Instabilitätserkennung zur Prävention von Stolper- und Sturzunfällen

  • In dieser Arbeit werden Untersuchungen an einem neuartigen Sensorkonzept zur Erfassung von Winkelbeschleunigungen durchgeführt. Ziel dieser Arbeit war es, die Möglichkeit, eine Miniaturisierung des Prototyps zu untersuchen. Hierfür wurde eine analytische und experimentelle Untersuchung durchgeführt. Für die analytische Betrachtung erfolgte eine Fehlerfortpflanzung nach Gauß, welche dieIn dieser Arbeit werden Untersuchungen an einem neuartigen Sensorkonzept zur Erfassung von Winkelbeschleunigungen durchgeführt. Ziel dieser Arbeit war es, die Möglichkeit, eine Miniaturisierung des Prototyps zu untersuchen. Hierfür wurde eine analytische und experimentelle Untersuchung durchgeführt. Für die analytische Betrachtung erfolgte eine Fehlerfortpflanzung nach Gauß, welche die Fertigungstoleranzen, Dimensionsfehler des Accelerometers, Rauschen und Messabweichungen von Accelerometer und Gyroskop berücksichtigt. Die Ergebnisse zeigen, dass bei Verwendung der hochwertigen Inertial Measurment Units (IMUs) eine theoretische Verkleinerung bis auf 21mm eine höhere Genauigkeit bietet als die numerischen Differentiationen der Winkelgeschwindigkeit. Für die Verifizierung unter realen Bedingungen wurden verschiedene Prüfkonzepte verglichen. Dabei erwies sich ein Pendelprüfstand als vielversprechender Ansatz. Durch die Verwendung von Kugellagern kann ein breites Spektrum an Winkelbeschleunigungen abgebildet werden. Die kontinuierliche Erfassung reflektierender Marker auf der Pendelstange ermöglicht die Ermittlung der Winkel, die als Grundlage für ein Modell dienen, wodurch sich reale Winkelbeschleunigungen mit den Messdaten des Sensors vergleichen lassen. Dabei stellt die Modellierung der Verlustterme eine zukünftige Herausforderung dar. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Miniaturisierung des Sensorprototyps möglich ist und das der Pendelprüfstand eine Methode zur Verifizierung darstellt. Dies trägt dazu bei, die Anwendungsmöglichkeiten des Sensorkonzepts in der Praxis zu erweitern.show moreshow less

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Metadaten
Document Type:Master's Thesis
Zitierlink: https://opus.hs-offenburg.de/8033
Bibliografische Angaben
Title (German):Verifizierung und anwendungsbezogene Feldtest eines Sensorprototyp zur Instabilitätserkennung zur Prävention von Stolper- und Sturzunfällen
Author:Virginia Wolf
Advisor:Bernd Waltersberger, Christoph Schiefer, Maximilian Gießler
Year of Publication:2023
Granting Institution:Hochschule Offenburg
Place of publication:Offenburg
Publisher:Hochschule Offenburg
Page Number:xxii, 56
Language:German
Inhaltliche Informationen
Institutes:Fakultät Maschinenbau und Verfahrenstechnik (M+V)
Collections of the Offenburg University:Abschlussarbeiten / Master-Studiengänge / MME
DDC classes:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften
GND Keyword:Fehlerrechnung
Tag:Verfikation
Inertial measurement unit
Formale Angaben
Open Access: Closed Access 
Licence (German):License LogoCreative Commons - CC BY-NC-ND - Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitungen 4.0 International