Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Virtual vehicle vibrations

12.02.2013
UI researcher designs program to predict role posture may play in reducing head, neck injuries

“Sit up straight in your chair!”


Computer models show postures of a tractor's operator in a field experimental study funded by the Injury Prevention Research Center. Images generated by John Meusch.

That command given by countless parents to their children may one day be delivered by vehicle designers to a robot that is actually a computerized model of a long-distance truck driver or other heavy equipment operator, thanks to a University of Iowa research program.

That’s because a UI researcher has designed a computer program that allows engineers to accurately predict the role posture plays in transferring the stress of vehicle motion to bone and muscle in the head and neck.

Titled "Human head-neck models in whole-body vibration: Effect of posture,” the paper is published in the online Jan. 3 issue of the Journal of Biomechanics.

Lead author Salam Rahmatalla, associate professor of civil and environmental engineering and research engineer at the Virtual Soldier Research (VSR) Program, a part of the College of Engineering's Center for Computer-Aided Design (CCAD), says that a computer model is needed.

“Studies have shown that awkward head-neck postures inside whole-body vibration environments can increase discomfort and the risk of injury,” he says. “The goal of this project is to introduce a computerized human model that can be used to predict human motion in response to whole-body vibration when the human takes different head-neck postures.”
He notes that the predicted motion data of his current model can be used to drive more sophisticated computer human models—with muscles and internal tissues—that can predict muscle forces and internal strain and stress between tissues and vertebrae.

Significantly, the computer program may reduce the need for actual human subjects to drive test vehicles.

“One major benefit of the current computer human model is the possibility of using it instead of humans in the design/modification loop of equipment in whole-body vibration,” he says.

Rahmatalla says a wide variety of industry, university, and other researcher venues likely will learn from his work.

“The automotive industry, and manufacturers of heavy machinery including construction, agriculture, mining, and military vehicles can benefit from the application of this model to the design of their equipment,” he says. “Also, human factors researchers and ergonomists can use this model to investigate the effect of head-neck posture on human response, performance, human machine interaction, and injury risk in whole-body vibration.”

Rahmatalla’s long-term VSR objective is to develop a virtual human capable of reproducing complex human responses to a whole body vibration environment that will help answer questions related to potential injury risks and design modifications.

Rahmatalla conducted the study by having 11 male participants sit in a vehicle simulator where they were subjected to white-noise random vibration and the acceleration data of the head and neck for each was recorded. The recorded motion data was used to calibrate the computer human model.

His colleague in the study was Yang Wang, a student in the UI Graduate College and CCAD graduate research assistant.
Contacts
Gary Galluzzo, University Communication and Marketing, 319-384-0009

Gary Galluzzo | EurekAlert!
Further information:
http://www.uiowa.edu

More articles from Health and Medicine:

nachricht Researchers release the brakes on the immune system
18.10.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Norovirus evades immune system by hiding out in rare gut cells
12.10.2017 | University of Pennsylvania School of Medicine

All articles from Health and Medicine >>>

The most recent press releases about innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise