Projekti / Programi
RAZVOJ NOVE GENERACIJE TOPLOTNIH MANIKINOV ZA NAMENE VREDNOTENJA OPREME ZA ZAŠČITO IN VAROVANJE ZDRAVJA V EKSTREMNIH POGOJIH BIVANJA IN DELA (X-TERMOMAN)
Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
2.10.01 |
Tehnika |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Proizvodna kibernetika |
Koda |
Veda |
Področje |
T000 |
Tehnološke vede |
|
Koda |
Veda |
Področje |
2.11 |
Tehniške in tehnološke vede |
Druge tehniške in tehnološke vede |
termalni manikin, inteligentni sistemi, hitra izdelava, modeliranje, osebna zaščitna oprema
Raziskovalci (30)
št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacij |
1. |
31265 |
dr. Mojca Amon |
Srce in ožilje |
Raziskovalec |
2011 - 2012 |
190 |
2. |
35855 |
dr. Tarsi Bali |
Medicina |
Raziskovalec |
2014 |
0 |
3. |
04011 |
dr. Jože Balič |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Vodja |
2011 - 2014 |
1.286 |
4. |
26248 |
dr. Tomaž Brajlih |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2011 - 2013 |
181 |
5. |
12657 |
dr. Miran Brezočnik |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2011 - 2014 |
501 |
6. |
32523 |
dr. Urša Ciuha |
Javno zdravstvo (varstvo pri delu) |
Mladi raziskovalec iz gospodarstva |
2011 - 2014 |
89 |
7. |
08634 |
dr. Franc Čuš |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2011 - 2014 |
1.193 |
8. |
28474 |
dr. Tadej Debevec |
Šport |
Mladi raziskovalec |
2011 |
343 |
9. |
11943 |
dr. Igor Drstvenšek |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2011 - 2014 |
529 |
10. |
20231 |
dr. Mirko Ficko |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2011 - 2014 |
324 |
11. |
10470 |
dr. Nenad Gubeljak |
Konstruiranje |
Raziskovalec |
2013 - 2014 |
830 |
12. |
33257 |
dr. Marko Hrelja |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Mladi raziskovalec |
2011 - 2014 |
9 |
13. |
33337 |
Dragan Jović |
|
Tehnični sodelavec |
2011 - 2013 |
0 |
14. |
31065 |
dr. Michail Keramidas |
Srce in ožilje |
Raziskovalec |
2011 |
98 |
15. |
36741 |
Iva Kumprej |
Medicina |
Raziskovalec |
2013 - 2014 |
6 |
16. |
14676 |
dr. Igor Mekjavić |
Srce in ožilje |
Raziskovalec |
2011 - 2014 |
1.251 |
17. |
33881 |
dr. Shawnda Morrison |
Srce in ožilje |
Raziskovalec |
2011 - 2013 |
184 |
18. |
04169 |
dr. Ivan Pahole |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2011 - 2014 |
592 |
19. |
02046 |
dr. Iztok Potrč |
Upravne in organizacijske vede |
Raziskovalec |
2011 - 2014 |
766 |
20. |
21382 |
dr. Jožef Predan |
Konstruiranje |
Raziskovalec |
2013 - 2014 |
392 |
21. |
36531 |
Boštjan Razboršek |
|
Tehnični sodelavec |
2013 |
29 |
22. |
30939 |
dr. Marko Reibenschuh |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Mladi raziskovalec |
2011 - 2012 |
43 |
23. |
32137 |
dr. Jernej Šenveter |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Mladi raziskovalec |
2011 - 2012 |
10 |
24. |
36088 |
dr. Vito Tič |
Sistemi in kibernetika |
Raziskovalec |
2013 |
245 |
25. |
27555 |
dr. Bogdan Valentan |
Materiali |
Raziskovalec |
2011 - 2012 |
66 |
26. |
34685 |
dr. Aleksandar Veg |
Konstruiranje |
Raziskovalec |
2013 - 2014 |
23 |
27. |
03264 |
Bogomir Vrhovec |
Sistemi in kibernetika |
Tehnični sodelavec |
2011 - 2014 |
60 |
28. |
18692 |
dr. Daniela Zavec |
Tekstilstvo in usnjarstvo |
Raziskovalec |
2011 - 2014 |
236 |
29. |
17582 |
Danijel Zimšek |
|
Tehnični sodelavec |
2013 - 2014 |
63 |
30. |
20232 |
dr. Uroš Župerl |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2011 - 2014 |
503 |
Organizacije (3)
Povzetek
Vse pogostejše nevarnosti (naravne nesreče, različna orožja, delo v premalo znanih okoljih), daljša izpostavljenost ljudi v določenih ekstremnih okoljih in s tem povečana tveganost za nastanek poškodb in možnost preživetja narekujejo vse višje kriterije za izdelavo zaščitne opreme ljudi. Posledično je za načrtovanje osebne zaščitne opreme in za varovanje zdravja ljudi v ekstremnih delovnih pogojih razvit večstopenjski model za določanje optimalnega zaščitnega oblačilnega sistema (Zavec Pavlinic & Mekjavic, 2009). Znotraj večstopenjskega procesa razvoja zaščitnih oblačilnih sistemov, od združljivosti tekstilnih materialov, izpolnjevanja zahtev ergonomije, uporabe numeričnih modelov in testiranj s prostovoljci v laboratoriju in na terenu se je kot najbolj uporabno merilno in testno orodje izkazala toplotna lutka, t.i. manikin. Slednji predstavlja anatomsko obliko človeškega telesa oz. lahko tudi samo segment človeškega telesa in se znotraj omenjenega procesa razvoja uporablja za določanje toplotnih in evaporativnih lastnosti osebne zaščitne opreme.
Glavni cilj predlaganega raziskovalnega in razvojnega programa je razvoj inteligentnega toplotnega manikina, ki bo sposoben simulacije človeškega telesa in s pomočjo ustrezno razvite programske opreme interakcije z delovno bivalnim okoljem. Z namenom zagotavljanja termoregulacijskih in toplotno prepoznavnih odzivov bo v toplotni manikin vključen nevronski model, ki bo temeljil na senzoričnih vhodnih podatkih, torej na nevrofizioloških karakteristikah perifernih in osrednjih toplotnih receptorjev. Razviti sistem bo posnemal takšno dogajanje, kot se realno odvija v človeškem telesu. Nevronski model bo na inteligenten način omogočil zaznavanje toplotnega udobja/neudobja in hkrati kazalcev nevarnosti poškodb zaradi temperature okolja. Projekt obsega tri dele, ki se bodo izvajali vzporedno: 1)Konstrukcija manikina: razvit in skonstruiran bo poteči se toplotni manikin. Obsegal bo več segmentov, vsak segment bo imel neodvisno regulacijo gretja in potenja. Izdelan bo s sodobnimi postopki hitre izdelave prototipov, kar bo omogočilo prilagajanje izmer manikina posameznim potrebam realnega okolja. 2.)Regulacija temperature pri ljudeh: Preiskan bo pregled znanih karakteristik avtonomske in vedenjske regulacije temperature. Za dokumentiranje regionalnega prispevka k avtonomskim in vedenjskim odzivom bo deloma preiskana serija eksperimentov z ljudmi. Za dokumentiranje regionalne občutljivosti kožne temperature in za dokumentiranje prispevkov različnih telesnih področij z namenom ocenjevanja toplotnega udobja/neudobja bo razvit eksperimentalni model. 3.)Termoregulacijski model: Karakteristike avtonomske in vedenjske temperaturne regulacije bodo implementirane v termoregulacijski model, ki temelji na nevrofiziologiji toplotnih receptorjev. Tak model bo povezan z manikinom tako, da bo ta dobival senzorične vhodne podatke iz jedra in področij lupine in bo poučen o primernih termoregulacijskih posledičnih mehanizmih osnovanih na algoritmih, ki so dosegljivi v literaturi in/ali so izpeljani na podlagi poskusov na ljudeh s strani sodelujočih organizacij. Model bo nudil kognitivne povratne informacije o toplotnem udobju temelječ na senzoričnih vhodnih podatkih in posledičnih izhodnih podatkih.
Funkcionalnost razvitega termoregulacijskega manikina bo ovrednotena iz več perspektiv. Razvit manikin bo predstavljal nepogrešljivo orodje pri načrtovanju optimalne zaščitne opreme za ekstremna delovna okolja z namenom, da se s takšno opremo poveča varnost pri delu. Ovrednoten bo kot orodje za vzpostavitev biometeorološkega indeksa za toplotno podnebje, za ocenjevanje primernosti in nevarnosti notranjega (npr. pisarne, šole, domovi za ostarele in poškodovane) in zunanjega (npr. zima in poletje, suho in deževno) okolja, kot tudi za načrtovanje klimatskih kontrolnih sistemov v transportnih sredstvih. Izdelano orodje bo z vidika uporabe znatno pripomoglo tudi k zmanjšanju porabe energije.
Pomen za razvoj znanosti
V okviru realiziranega projekta smo uspeli povezati znanstvena področja strojništva, tekstilne tehnologije in fiziologije človeka. Na ta način smo uspešno razvili in izdelali uporabno merilno orodje, ki je ključnega pomena za nadaljnji razvoj na vseh področjih. Študije se bodo nadaljevale parcialno s poudarkom na izvajanju testiranj različnih tekstilnih materialov oz. oblačilnih sistemov, posledične analize in optimizacije določenih oblačilnih sistemov za specifične okoljske pogoje. Hkrati pa se bo razvita programska oprema nadalje razvijala v povezavi s podatki dobljenimi s testiranji z ljudmi, z drugačnimi protokoli kot je bilo to izvedeno v okviru projekta.
Pomen za razvoj Slovenije
Z realizacijo projektnih aktivnosti smo na nacionalnem nivoju dokazali, da je z ustrezno kombinacijo znanj z različnih področij možno uspešno razviti sistem merilnega orodja. Slednji, tj. toplotni manikin ni namenjen samo raziskovanju v laboratoriju, ampak bo kot orodje predstavljen industriji. Posebej panogam, ki se ukvarjajo z razvojem osebne varovalne opreme. Vzpostavili bomo sodelovanje z industrijo in študente že v zgodnji fazi visokošolskega izobraževanja poučili o pomenu razvitega merilnega orodja ter možnostih uporabe v različnih okoljih. Tudi v avtomobilski industriji in pri razvijalcih klimatskih naprav. Znanstveno sodelovanje imamo že sedaj vzpostavljeno s Tekstilno tehnološko fakulteto Zagreb.Dalje smo se iz te projektne tematike povezali s tujimi raziskovalnimi institucijami na Japonskem in v Turčiji. Prijavljena sta bilateralna projekta sodelovanja. Pozitivno ovrednoteni projektni vlogi bi omogočili prenos domačega znanja v tujino. V obratni smeri pa bomo vsekakor deležni tudi njihovih strokovnih izkušenj ob izmenjavi raziskovalcev.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si